“과학기술 경쟁력의 핵심은 연구비나 시설이 아닌 ‘사람’입니다.” 일본 문부과학성 관계자는 8일 일본 과학기술 정책의 목표를 이렇게 요약했다. 과학·기술 경쟁력 육성을 위한 적확한 질문은 ‘얼마를 투자할 것이냐’가 아니라 ‘지속적인 인재 공급은 어떻게 가능하냐’는 것이다. 일본이 인재를 ‘선발’ 대신 ‘육성’하겠다는 목표 아래, 연구자 중심 경로와 현장 기술자 경로 등 ‘과학·기술 인재 이중 파이프라인’을 구축한 이유다. 일본 과학·기술 교육의 중심은 산업 현장을 떠받칠 기술 인력이다. 일본은 1962년 고등전문학교(고센)를 도입해 고교 단계부터 실습 중심 교육을 별도 트랙으로 분리했다. 대학 진학 이전에 현장형 엔지니어를 양성하는 구조다. 여기에 연구형 인재 트랙을 병렬로 구성했다. 2002년 도입된 슈퍼사이언스하이스쿨(SSH)은 고교 단계에서 연구 프로젝트 수행과 대학·연구기관 연계를 제도화한 프로그램이다. 학생은 주제를 정해 실험·분석·발표 등을 수행하고 대학 학점 선이수, 국제 공동 연구 등을 경험한다. 국제 과학올림피아드 대표의 상당수는 여기서 나온다. 일본 정부 관계자는 “재능을 선발하는 것이 아니라 진로 전체를 하나의 경로로 연결해 인력을 공급한다”고 밝혔다.

인간의 세포는 눈에 보이지 않는 작은 단위이지만, 사실 그 안에는 하나의 도시에 비유할 수 있을 만큼 복잡한 구조가 존재한다. 예를 들어 공장에 해당하는 리보솜이나 발전소 역할을 하는 미토콘드리아, 그리고 정보를 저장하는 도서관 같은 핵이 그것이다. 식물 세포의 경우에는 태양광 발전소인 엽록체도 존재한다. 작은 세포 안에 이렇게 복잡한 구조가 생겨난 비결은 바로 ‘공생’이다. 우리 몸속 미토콘드리아와 식물 세포의 엽록체는 수십억 년 전 독립적으로 살던 박테리아가 다른 세포 안으로 들어가 공생을 시작하면서 점차 유전자를 잃고 숙주의 일부로 통합되어 오늘날의 소기관이 됐다는 게 현재 과학계의 주도적 가설이다. 계통학적 증거와 유전체 비교, 구조적 유사성 등 다양한 근거가 이 가설을 뒷받침한다. 다만 오래전 일이라 그 중간 과정에 대해서는 여전히 모르는 부분이 많다. 다행히 자연에는 오래전 일어났던 세포 소기관 전환 과정을 자세히 엿볼 수 있는 사례들이 남아 있다. 예를 들어 다른 생물의 세포 안에서 오랜 세월 살아가는 세포내 공생 박테리아는 숙주에 의존하면서 유전자를 점점 잃는 경향이 있다. 이런 공생 관계를 연구하면 박테리아가 어떻게 점차 독립성을 잃고 숙주의 일부로 흡수되는지를 추정할 수 있다. 폴란드 야기에우워 대학의 안나 미찰리크(Anna Michalik)와 동료들은 작은 곤충인 멸구(planthopper)에 서식하는 세포내 공생 미생물 술치아(Sulcia)와 비다니아(Vidania)의 유전자를 대규모로 비교·분석했다. 연구는 149종의 멸구에서 채취한 131개의 공생 미생물 균주를 대상으로 진행되었고, 그 결과 이 공생 미생물의 유전자가 일반적인 세균보다 훨씬 작게 축소되어 있음을 확인했다. 술치아의 유전자는 대략 137,729–180,379 bp (base pair, 유전자 길이의 단위인 염기쌍) 비다니아는 50,141–136,554 bp 수준인데, 일부 균주는 약 50 kb(약 5만 염기쌍) 수준에 불과했다. 이는 역대 가장 짧은 박테리아 유전자로 사실 독립적인 생명 활동이 어려운 짧은 유전자다. 일반적인 세균인 대장균(Escherichia coli)의 유전자는 약 4.6 Mbp(약 460만 bp)에 달하고, 자유 생활이 가능한 가장 작은 균으로 알려진 일부 종은 작아도 50만 개 단위의 염기상을 지닌다. 반면 이번에 확인된 비다니아의 유전자는 5만 개까지 줄어들어 독립적인 대사 능력이 거의 남아 있지 않음을 시사한다. 인간의 유전자가 약 31억 bp(3.1 Gb)인 점과 비교하면 얼마나 짧은 지 짐작할 수 있다. 초소형 유전자를 지닌 공생 미생물은 대부분의 아미노산 합성 경로와 여러 세포 기능 관련 유전자를 잃어 숙주에 절대적으로 의존해 살아간다. 반면 숙주 역시 이들이 제공하는 물질에 크게 의존한다. 결국 숙주는 공생체가 제공하는 필수 영양소에 의존하게 되고, 공생체는 숙주가 제공하는 환경과 자원에 의존하게 되어 하나의 생명체처럼 기능하는 상황에 이른다. 이번에 발견된 공생 미생물은 그 직전 단계로 독립된 세균과 완전한 세포 소기관의 중간에 해당하는 것으로 보인다. 이번 연구에서 과학자들은 작고 하찮아 보이는 곤충과 그 작은 곤충의 세포 속에 사는 더 작은 미생물을 연구해 많은 정보를 얻고 큰 깨달음도 얻었다. 하지만 진핵생물의 진화에 대해서 아직도 모르는 부분이 많이 남아 있다. 앞으로도 과학자들은 다른 세포 속에 살아가는 작은 미생물을 연구해 아직 밝혀지지 않은 미스터리를 풀어나갈 것이다.

제임스 웹 우주 망원경이 마치 투명한 두개골 속에 뇌가 들어 있는 듯한 기이한 성운을 포착했다.공식 명칭은 PMR 1이지만, 독특한 형태 때문에 과학자들은 이 성운을 ‘노출된 두개골’(Exposed Cranium)이라고 부른다. 두개골 속에서 뇌가 드러난 듯한 이 모습은 사실 별의 죽음과 그 과정에서 만들어진 가스·먼지 구조가 빚어낸 결과다. 별은 사람과 달리 나이가 들수록 연료를 소모하며 크게 부풀어 오른다. 중심부의 연료가 거의 고갈된 적색거성 단계에서는 원래 크기의 수백 배로 팽창하기도 한다. 이렇게 몸집이 커지면 외곽의 가스를 중력으로 붙잡기 어려워져 남은 물질을 밖으로 방출하게 된다. 이때 가장 가벼운 가스 상층부 수소부터 천천히 흩어지며, 이런 과정이 쌓여 투명한 두개골 같은 구조가 만들어진다. 그러나 두개골 안에 ‘뇌’처럼 보이는 복잡한 구조가 어떻게 형성되는지는 여전히 미스터리다. 이를 규명하기 위해 미 항공우주국(NASA) 과학자들은 제임스 웹의 근적외선 카메라(NIRCam)와 중적외선 기기(MIRI)로 지구에서 약 5000광년 떨어진 PMR 1을 정밀 관측했다. 두 장비는 모두 성운 중앙을 가로지르는 뚜렷한 어두운 띠를 포착했으며, 높은 해상도 덕분에 과거 스피처 우주 망원경 관측보다 훨씬 상세한 구조를 보여주었다. 공개된 사진에서 왼쪽(NIRCam, 근적외선 관측)은 더 많은 별과 배경 은하가 투과해 보이고, 오른쪽(MIRI, 중적외선 관측)은 가스와 먼지가 더 밝게 빛나 서로 다른 성분을 드러낸다. 근적외선 관측 결과는 비교적 얇은 먼지를 통과해 내부의 별빛을 드러내고, 중적외선 관측 결과는 먼지 자체의 열 복사를 포착해 성운의 물리적 특성과 분출 구조를 강조한다.이렇게 서로 다른 파장에서 같은 천체를 관측하면 더 자세히 내부를 들여다볼 수 있다. 과학자들은 이렇게 얻은 관측 자료를 바탕으로 내부의 ‘대뇌 좌우 반구’처럼 보이는 구조가 어떻게 생겼는지 분석했다. 현재 PMR 1 내부에는 아직 죽지 않고 마지막으로 활동 중인 별이 양쪽으로 강한 물질 제트를 뿜어내고 있는 것으로 추정된다. 이 제트가 수소보다 무겁고 밀도가 높은 물질을 밀어내면서 투명한 두개골 안에 뇌 같은 독특한 형상을 만들었을 가능성이 높다. 다만 내부 별의 질량이 정확히 알려지지 않아 이 별이 결국 백색왜성으로 남을지, 초신성으로 폭발할지는 아직 알 수 없다. 별의 최후는 단지 독특한 형상을 남기는 것에 그치지 않는다.죽어가는 별은 다음 세대의 별과 행성을 만드는 원소를 우주에 뿌리는 중요한 역할을 한다. 지구와 우리 몸을 구성하는 많은 원소가 바로 이런 과정에서 만들어졌다. 죽음을 상징하는 두개골의 이미지가 사실은 새로운 생명의 재료를 잉태하는 과정이라는 아이러니가 이 성운의 아름다움을 더욱 돋보이게 한다.

우리에게 익숙한 소행성은 표면에 수많은 크레이터가 있는, 작은 달 같은 모습이다. 따라서 2019년 나사(NASA·미 항공우주국)의 뉴허라이즌스 호가 태양계에서 가장 먼 소행성인 486958 아로코스(Arrokoth, 이전 명칭: 2014 MU69)의 모습을 전송해 왔을 때 많은 사람들이 놀라지 않을 수 없었다. 아로코스는 일반적으로 상상하는 소행성의 이미지와 달리 두 개의 구형 얼음 천체가 붙어 있는 ‘눈사람’ 모양이기 때문이다. 과학자들은 아로코스가 단순히 겉보기만 그런 것이 아니라, 실제로 두 개의 소행성이 접촉해 형성된 접촉 쌍성계(contact binary)라는 사실을 알아냈다. 2020년 나사의 뉴허라이즌스 팀은 두 개의 소행성이 시속 15km의 느린 속도로 가까이 붙어 접촉 쌍성계를 형성한 결과로 분석했다. 하지만 다른 과학자들은 여기에 의문을 품고 새로운 가설을 제시했다. 8일 학계에 따르면 미시간 주립대 대학원생인 잭슨 반스가 이끄는 미국 미시간 주립대학교 연구팀은 새로운 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 일어나기 힘든 소행성 충돌보다 ‘중력 붕괴’(gravitational collapse) 과정이 눈사람 형태를 자연스럽게 만들어낼 수 있음을 입증했다. 이 연구는 왕립 천문학회 월간회보(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 발표됐다. 아로코스 같은 눈사람 모양의 소행성은 태양계 외곽에 있는 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에 생각보다 흔해 전체 소행성의 약 10%를 차지하는 것으로 추정된다. 그러나 왜 흔한지는 오랫동안 과학자들 사이에서 논란이 되어 왔다. 간단히 접촉에 의해 생성되기엔 소행성 간의 거리가 매우 멀기 때문이다. 카이퍼 벨트는 화성과 목성 사이의 소행성대와 달리, 천체들이 수백만 km 이상 떨어져 있어 충돌 확률이 극히 낮다. 따라서 충돌설로는 이렇게 접촉 쌍성계가 흔한 이유를 설명할 수 없다. 연구팀은 보다 현실적인 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 태양계 초기에 어떻게 카이퍼 벨트 소행성들이 형성되는지 분석했다. 이전의 컴퓨터 모델들은 충돌하는 천체를 흐르는 덩어리로 취급해, 두 개의 덩어리로 된 독특한 눈사람 형태를 구현할 수 없었지만, 미시간 주립대의 사이버 연구소(ICER)의 고성능 컴퓨팅 클러스터와 새로운 모델 덕분에 이번 연구에서는 천체들이 자기 강도를 유지하면서 서로 부딪히고 접촉하는 현실적인 환경을 시뮬레이션 하는데 성공했다. 연구팀은 태양계 초기 원시행성계 원반(protoplanetary disk)의 먼지 입자들이 점차 뭉쳐져 소행성 크기의 원시 미행성(planetesimal)이 형성되는 과정부터 시뮬레이션 했다. 그리고 이 과정에서 성운이 회전하면서 물질이 안쪽으로 빨려 들어가면, 일부 미행성들이 찢어져 서로 공전하는 두 개의 미행성이 생성될 수 있다는 점을 확인했다. 이 시뮬레이션에서 두 천체는 나선형 궤도를 따라 안쪽으로 이동해 서로 부드럽게 접촉하고 융합하여 최종적으로 눈사람 형태의 접촉 쌍성계를 만들었다. 연구를 주도한 미시간 주립대의 셋 제이컵슨 교수는 “접촉 쌍성계가 전체 소행성의 10%를 차지한다면, 그 형성 과정은 희귀한 일이 될 수 없다”며, “중력 붕괴는 우리가 관측한 것과 잘 맞는 설명”이라고 강조했다. 하지만 반대로 카이퍼 벨트 소행성의 충돌 확률이 낮기 때문에 일단 형성된 접촉 쌍성계는 다른 소행성 충돌로 분리되지 않고, 오랜 시간 동안 안정적으로 존재할 수 있다. 실제로 아로코스 표면에는 크레이터나 충돌 흔적이 거의 없는데, 이는 오랜 시간 동안 충돌 없이 안정적으로 유지됐다는 증거다. 연구팀은 이 모델이 3개 이상의 천체로 구성된 다중성계(triple or higher-order binaries)의 형성 메커니즘을 이해하는 데도 도움이 될 것으로 보고 있다. 현재 연구팀은 더 정밀한 중력 붕괴 모델을 개발 중이며, 향후 NASA의 탐사 임무를 통해 카이퍼 벨트의 더 많은 ‘눈사람’ 소행성이 발견될 것으로 기대하고 있다.

관찰·증명·상상 등 9가지 연구 과정세상과 인생 살아가는 태도로 제안 학창 시절 누구나 한 번쯤 “사회에서 별로 써먹을 것 같지도 않은 과학과 수학은 왜 배울까”라는 생각을 한다. 실제 연구 현장을 들여다보면 그런 생각이 잘못됐다는 것을 알게 된다. 과학자들은 어떻게 풀어야 할지, 해답은 어떤 식으로 나타날지, 언제쯤 답이 분명히 보이는지 모르는 불명확한 문제를 붙들고 씨름한다. 매번 답 없는 문제를 맞닥뜨리는 우리 삶과 다르지 않다. 그렇다면 과학적 태도가 우리가 더 좋은 삶을 살 수 있게 해주지 않을까. 이런 통찰을 내놓은 저자는 놀랍게도 8살에 자폐 스펙트럼 장애, 26살에 주의력결핍·과잉행동 장애(ADHD) 진단을 받은 과학자다. 영국 런던대(UCL)에서 생물화학 박사 과정을 마친 뒤 생물학을 해석하고 질병의 영향을 조사하는 생물 정보학 연구를 하고 있다. 2020년에 출간한 그의 첫 책 ‘자신의 존재에 대해 사과하지 말 것’은 영국 왕립학회 최고 과학 도서상을 받고 2023년 국내에서도 번역 출간돼 화제가 됐다. 첫 책에서는 장애 진단을 받았지만 과학을 통해 세상과 당당히 마주한 자기 이야기를 담았다면, 이번 책에서는 예측할 수 없는 세상을 사는 사람들에게 불확실한 세계를 돌파하는 데 도움이 될 과학자의 태도를 전한다. 미지의 것, 불확실한 현상을 알기 위해 과학자들이 쓰는 관찰, 가설, 집중, 해석, 수정, 연결, 증명, 편향, 상상이라는 9가지 연구 과정은 불확실한 세상과 인생을 살아가는 일반인들에게도 필요한 태도라고 저자는 강조한다. 책을 한 장 두 장 넘기다 보면 저자는 과학자라기보다는 과학이라는 수단을 통해 세상을 깨달은 철학자가 아닐까 싶은 생각도 든다. “우리는 인생에 대해, 사랑에 대해, 일과 여가에 대해 모두 같은 난제를 마주한다……자기에게 이상적인 인생이 어떤 모습인지 알아낸 다음에는 최선을 다해 그 삶을 살면서 그 과정에서 차 버렸던 다른 모든 경로는 잊어야 한다.” 현재의 삶은 살면서 맞닥뜨린 수많은 갈림길에서 선택한 결과다. 니체가 말한 것처럼 과거를 잊고 현재에 최선을 다해 살라는 말이다. 이제 삶이 막막하고 힘들다면 철학책보다는 과학책을 집어 드는 게 어떨까.

헌법기구 청사, 폭격 당시 회의 안 해美, 이란 군함 17척 격침 등 화력 높여 ‘벙커버스터’ 탑재 B-52 추가 투입이란 “첨단 무기 아직 다 쓰지 않아”튀르키예 향해 날아간 이란 미사일나토 방공망에 격추… 확전 우려도 미국·이스라엘과 이란 간 공습이 사태 발발 나흘째인 3일(현지시간)에도 계속됐다. CNN방송 등은 이란 최고지도자를 선출하는 헌법 기구인 전문가회의 청사가 이날 미국과 이스라엘의 폭격으로 붕괴됐다고 보도했다. 8년 임기의 성직자 88명으로 구성된 전문가회의는 지난달 28일 공습으로 사망한 최고지도자 아야톨라 세예드 알리 하메네이의 후계자 선출 작업을 하고 있다. 다만 폭격 당시 이곳에서 회의는 열리지 않았다고 현지 매체는 전했다. 미국은 지하시설을 파괴하는 ‘벙커버스터’를 탑재할 수 있는 장거리 전략폭격기 B-52 등을 대거 추가로 투입했다. 벙커버스터는 지난해 6월 미국이 이란 핵시설을 초토화할 때 사용된 바 있는 초대형 폭탄이다. 미 중부사령부는 이날 개전 이래 이란의 잠수함 등 군함 17척을 격침하고 2000여개의 목표물을 타격했다고 보고했다. 이스라엘군은 이란 테헤란 동부 외곽에 있는 지하 핵시설 ‘민자데헤’를 타격했음을 밝혔다고 AFP통신이 보도했다. 이스라엘군은 이곳을 “이란 핵 과학자들이 핵무기용 핵심 부품을 개발하려 비밀리에 활동했던 곳”이라고 설명했다. 이란은 드론과 미사일을 날려 호르무즈 해협을 지나는 선박과 이스라엘 전역, 중동 역내 미군 기지 및 외교공관을 공격하며 보복에 나섰다. 앞서 호르무즈 해협을 통과하는 선박을 “불태울 것”이라고 경고했던 이란은 4일 최소 10척의 선박을 미사일로 공격했다고 밝혔다. 모하마드 아크바르자데 혁명수비대(IRGC) 해군 부사령관은 “IRGC 해군의 경고를 무시한 10척 이상의 유조선이 각종 미사일 공격을 받아 불에 탔다”고 말했다고 이란 파르스통신이 보도했다. 또 튀르키예 영공을 향하던 이란 미사일이 북대서양조약기구(나토) 방공 시스템에 격추되며 이번 중동 분쟁에 나토까지 휘말릴 가능성이 우려된다. 이란은 주변 중동 국가의 미군 기지를 공격하고 있지만, 나토 회원국인 튀르키예에 대한 군사행동은 자제해왔다. IRGC는 또 이스라엘 국방부 청사와 텔아비브 등지의 여러 군사 시설을 공격했다고 발표했다. 카타르 국방부는 중동 최대 미군 시설이 있는 카타르 알우데이드 미군기지가 이란의 탄도미사일에 타격받았다고 밝혔다. 미 중앙정보국(CIA)도 이란의 공격을 피할 수 없었다. 사우디아라비아 수도 리야드 내 미 CIA 지부가 이란의 드론 공격을 받은 것으로 전해졌다. 이란 드론은 두바이 주재 미 영사관도 타격했다. 이란은 재차 강력한 저항 의지를 표명했다. 레자 탈라에이 니크 이란 국방부 대변인은 “우리는 적들이 선포한 전쟁 계획보다 더 오래 방어하고 공격적 방어를 할 능력이 있다”면서 “우리가 가진 첨단 무기와 장비를 처음 며칠 만에 모두 전개하지는 않을 것”이라고 강조했다.

묻고 발견하고 창조하라… 연구현장 뛰어든 美고등학생들 “학생들은 입학하는 순간부터 비판적 사고, 문제 해결 능력, 사회적 책임감을 함양할 수 있도록 설계된 특수 교육과정을 이수합니다. 학교의 사명은 학생들이 ‘발견의 기쁨’을 느끼고 인류 공동의 이익에 이바지할 수 있도록 혁신적인 환경과 문화를 조성하는 것입니다.” 미국 영재학교 중에서도 최고로 꼽히는 버지니아주 토머스제퍼슨과학고(TJHSST)의 마이클 무카이 교장은 지난 3일(현지시간) 서울신문과의 서면 인터뷰에서 학교의 교육 비전을 이렇게 설명했다. 학생들이 ‘생각’하고 ‘탐구’하는 교육의 장을 만들고, 스스로 ‘비판’하고, 스스로 과제를 해결하는 ‘능동형 인재’로 거듭나게 한다는 것이다. 제퍼슨고의 교육은 ‘얼마나 빨리, 많이 아느냐’가 아니라 ‘어떻게 질문하고, 증명하느냐’에 초점을 맞춘다. 미국 우수 고교 평가에서 1위를 도맡는 제퍼슨고가 미 항공우주국(나사·NASA)과 실리콘밸리 등에서 활동하는 수많은 인재를 배출한 원동력이다. 무카이 교장은 “진정한 과학적 탐구는 기존의 사실을 암기하는 것에서 벗어나 독창적인 연구를 수행하고, 이 과정에서 마주하게 되는 어려움을 시뮬레이션하는 것”이라며 “학생들은 최소 180시간 동안 전문 과학자 및 엔지니어와 함께 근무하며 문제 해결 기법을 익힌다”고 말했다. 제퍼슨고 교육의 가장 큰 특징은 졸업을 위해 반드시 이수해야 하는 독창적 연구 프로젝트다. 모든 학생은 신경과학, 인공지능(AI), 양자물리학 등 14개 전문 연구실 가운데 하나를 선택해 1년 동안 연구를 수행한다. 이 과정에서 학생들은 이미 알려진 지식을 재현하는 데 그치지 않고 스스로 연구 질문을 설정하고 실험과 분석을 통해 해답을 찾아 나간다. 초등학교 3학년 때 미국으로 이주해 이 학교 졸업반(12학년)에 재학 중인 이한선군은 “중력 실험을 위해 높은 곳에서 공을 떨어뜨려 5차례 시간을 재기도 한다”고 수업 진행 방식을 설명했다. 연구 성과 중 일부는 학생들이 직접 운영하는 연간 학술지에 실린다. 학술지에 실린 연구 주제는 환경과학부터 AI, 우주공학, 생의학에 이르기까지 다양하다. 최근 연구물 중에선 머신 러닝과 다변량 통계 분석을 결합해 하천의 건강 상태를 평가한 분석이 주목받았다고 무카이 교장은 전했다. 우주 방사선이 우주 비행사의 심혈관계에 미치는 영향을 분석하고, 이를 완화하는 약물의 효능을 검증하는 연구도 눈길을 끌었다. 미국의 영재학교와 마그넷 스쿨, 연구중심 공립학교들은 서로 다른 제도와 선발 방식을 갖고 있지만 공통점이 존재한다. 시험 점수보다 ‘생각하는 힘’, 교과 내용보다 ‘탐구 경험’을 중시하는 것이다. 미국 최상위 공립고교인 일리노이주 수학과학고(IMSA)는 학생들에게 ‘탐구·연구 프로그램’(SIR) 과정을 이수하도록 한다. 학생들이 학업 시간의 20%는 인근 대학과 연구소, 기업 등에서 전문가 지도를 받아 자신이 설계한 연구를 수행하도록 하는 것이다. 또 2학년의 경우 ‘과학적 탐구’ 과목을 필수로 이수하도록 해 지식뿐만 아니라 연구 설계와 검증 방식을 배우도록 한다. 탐구 과목은 모든 수업이 별도로 마련된 연구실에서 진행된다. 스티브 천 유튜브 공동창업자, 위 판 페이팔 초기 공동 설립자 등이 이 학교의 교육을 바탕으로 탄생했다. 뉴욕의 브롱크스과학고는 ‘질문하라, 발견하라, 창조하라’라는 교훈을 통해 교육철학을 보여 준다. 브롱크스고는 1학년(미국 학제 기준 9학년) 때부터 모든 학생을 연구 수업에 참여시키며, 이후 3년은 독창적인 주제로 탐구활동을 하도록 한다. 특히 2023년에는 교내에 첨단 과학 연구 시설인 ‘맨(Manne) 연구소’를 개설해 학생들이 대학·대학원 수준의 심화 연구를 할 수 있도록 지원하고 있다. 브롱크스고 졸업생 중 노벨상 수상자가 9명이나 된다. 미국 명문대 입시에서 ‘시험 만점’은 합격 보증수표가 아니다. 수능이라 할 수 있는 SAT와 ACT에서 만점을 받아도 불합격하는 사례가 적지 않은 반면 점수가 80점대인 학생이 아이비리그에 합격하는 일이 흔하다. 수학·과학 올림피아드 1위, 전국 대회 수상 경력 역시 합격을 담보하지 못한다. 대학들이 성적보다 특별활동과 포트폴리오를 중시하고 있기 때문이다. 이에 미국 학생들은 상아탑에 입성하기 전부터 실제 연구 현장에 뛰어든다. 나사와 국립보건원(NIH) 등 연방 연구기관은 물론 주요 대학과 연구소도 고등학생을 대상으로 정식 인턴십 프로그램을 운영한다. 미국의 영재학교는 스템(STEM, 과학·기술·공학·수학) 교육뿐만 아니라 학생들의 윤리적 소양과 사회 공동체 인식을 함양하는 데도 많은 관심을 기울이고 있다. 일리노이수학과학고는 학생들이 3년간 200시간의 봉사활동을 이수하도록 하고 있다. 제퍼슨고는 ‘윤리적 리더십’ 등의 과목을 운영하며, 인문학과 음악·예술 교육을 병행해 학생들을 ‘균형 잡힌 인재’로 육성하는 것을 목표로 하고 있다. 무카이 교장은 “학생들이 과학적 방법을 통해 세상을 파악하고 복잡한 사회적, 윤리적 문제를 해결할 수 있도록 하는 게 궁극적인 교육 목표”라고 말했다.

이스라엘군(IDF)이 이란 수도 테헤란 인근의 비밀 지하 핵 연구 시설을 공습했다고 밝혔다. 미·이스라엘 연합 공습으로 이란 최고지도자 아야톨라 알리 하메네이가 사망한 이후 핵 프로그램 관련 시설까지 공격 대상이 확대되는 양상이다. 3일(현지시간) AFP통신에 따르면 이스라엘군은 이날 성명을 통해 테헤란 인근의 비밀 핵 연구 시설 ‘민자데헤이’(Minzadehei)를 공습했다고 발표했다. 이스라엘군은 해당 복합 단지가 핵무기 개발에 필요한 핵심 구성 요소를 연구하던 과학자들의 거점이었다고 주장했다. 이어 “정보기관이 해당 시설의 활동을 장기간 추적해 왔으며 공군 전투기가 정밀 타격을 가했다”며 “이번 공격으로 이란 정권의 핵무기 개발 능력의 중요한 구성 요소가 제거됐다”고 밝혔다. 다만 이스라엘군 주장과 관련해 이란 측의 공식 확인이나 피해 규모는 아직 공개되지 않았다. 외신들은 이번 시설이 우라늄 농축 시설이 아니라 핵무기 개발과 관련된 연구 시설일 가능성이 크다고 분석했다. ◆ “핵폭탄 11개 만들 우라늄 460㎏” 미국 측은 이란 핵 프로그램이 이미 상당 수준까지 진행됐다고 주장하고 있다. 트럼프 행정부 중동 특사 스티브 위트코프는 전날 폭스뉴스 인터뷰에서 이란 협상단이 60% 농축 우라늄 약 460㎏을 보유하고 있다고 직접 밝혔다고 전했다. 그는 “이 양은 추가 농축을 거칠 경우 핵폭탄 약 11개를 만들 수 있는 규모”라며 “이란 협상단이 이를 협상 과정에서 공개적으로 언급했다”고 주장했다. 전문가들은 통상 핵무기 한 기를 만드는 데 약 25㎏의 고농축 우라늄이 필요하다고 본다. 위트코프 특사가 언급한 60% 농축 우라늄 460㎏이 무기급 농도로 추가 농축될 경우 핵무기 약 10~11기 분량이 될 수 있다는 계산이 나온다. 국제원자력기구(IAEA)도 이란의 농축 수준에 대해 우려를 제기해 왔다. IAEA는 이란이 60% 수준까지 우라늄 농축을 진행한 것은 핵무기를 보유하지 않은 국가로서는 전례 없는 수준이라고 평가한 바 있다. 외신들은 이번 공습이 사실로 확인될 경우 이란 핵 프로그램에 상당한 타격을 줄 수 있다고 분석했다. 동시에 중동 지역의 군사적 긴장을 더욱 고조시킬 가능성도 제기된다.

태양계의 행성과 위성들은 모두 정해진 궤도를 따라 규칙적으로 공전하는 것처럼 보이지만, 과학자들은 사실 태양계 역사 초기 상당히 많은 충돌이 있었다는 사실을 알고 있다. 예를 들어 지구와 달 역시 원시 지구와 화성 크기의 원시 행성인 테이아가 충돌해서 생성된 것으로 여겨진다. 옆으로 누운 채 자전하는 천왕성 역시 충돌설이 제기되는 행성이다. 과학자들은 행성뿐 아니라 위성에서도 수많은 충돌의 흔적을 찾아냈다. 3일 학계에 따르면 미국 ‘지적 외계생명체 탐색(SETI) 연구소’의 마티야 추크 박사가 이끄는 연구팀은 최근 토성의 최대 위성 타이탄 역시 과거 다른 위성과 대규모 충돌을 했다는 연구 결과를 발표했다. 토성은 태양계에서 가장 많은 위성을 지닌 행성이지만, 사실 위성 질량의 대부분은 가장 큰 위성인 타이탄이 가지고 있다. 4개의 큰 위성을 지닌 목성과는 대조적이다. 타이탄은 태양계 최대 위성인 가니메데(목성의 위성) 다음으로 큰 위성이며 수성보다도 지름이 약간 크다. 이렇게 큰 위성이다 보니 가까이 있는 위성에게도 중력을 행사하는데, 3대4 궤도 공명을 이루는 위성인 히페리온(Hyperion)이 대표적이다. 히페리온은 360.2㎞×266.0㎞×205.4㎞의 감자 모양 형태의 위성으로 토성의 위성 가운데 8번째로 크다. 하지만 형태가 매우 특이해 다른 위성과는 기원이 다른 것으로 여겨져 왔다. 연구팀은 히페리온이 과거 타이탄에 충돌한 다른 위성의 파편일 가능성을 염두에 두고 연구를 진행했다. 앞서 MIT의 과학자들은 타이탄의 세차운동(자전축이 비틀거리면서 도는 현상)을 조사해 과거 타이탄이 다른 큰 위성과 충돌했을 가능성을 제기한 바 있다. 하지만 토성에는 타이탄 이외에는 비슷한 크기의 위성이 없어 대체 어떤 위성과 충돌했는지 미스터리로 남아 있었다. 이번 연구에서 SETI 연구팀의 시뮬레이션은 과거 충돌한 위성의 궤도가 히페리온과 거의 비슷하다는 점을 밝혀냈다. 충돌한 위성은 히페리온보다 큰 중간 크기 위성으로 충돌 후 남은 파편이 바로 히페리온인 셈이다. 물론 타이탄도 이 충돌로 지각이 파괴되는 큰 충격을 겪었다. 실제로 타이탄 표면에는 큰 크레이터가 없는데, 이는 지각이 최근에 다시 생겼다는 유력한 증거다. 또 이를 통해 이 충돌이 태양계 전체의 나이로 보면 최근인 수억 년 이내에 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이번 연구에서 또 다른 흥미로운 가설은 타이탄과 히페리온의 대형 충돌의 결과로 지금처럼 큰 고리가 생겼을 가능성이다. 토성의 고리는 사실 토성이 생겨난 46억 년 전부터 있었던 것이 아니라 비교적 최근에 생긴 것으로 추정된다. 얼음 입자가 사라지는 속도를 생각하면 그렇게 오래전에 형성됐을 가능성이 낮기 때문이다. 만약 이 고리가 1억 년 전쯤 형성된 것이라면 타이탄과 히페리온의 대충돌의 결과물일 가능성이 높다. 다만 과학자들이 이에 대해 더 자신 있게 말하기 위해서는 추가 증거가 필요하다. 연구팀은 2034년 토성에 도착할 예정인 나사의 드래곤플라이 탐사선이 타이탄에 대해 큰 기대를 걸고 있다. 드래곤플라이 탐사선은 타이탄 표면을 이동하면서 많은 정보를 수집할 예정이다. 여기서 타이탄의 과거와 현재에 대한 많은 정보가 얻어질 것으로 기대된다.

태양계의 행성과 위성들은 모두 정해진 궤도를 따라 규칙적으로 공전하는 것처럼 보이지만, 과학자들은 사실 태양계 역사 초기 상당히 많은 충돌이 있었다는 사실을 알고 있다. 예를 들어 지구와 달 역시 원시 지구와 화성 크기의 원시 행성인 테이아가 충돌해서 생성된 것으로 여겨진다. 옆으로 누운 채 자전하는 천왕성 역시 충돌설이 제기되는 행성이다. 과학자들은 행성뿐 아니라 위성에서도 수많은 충돌의 흔적을 찾아냈다. 3일 학계에 따르면 미국 ‘지적 외계생명체 탐색(SETI) 연구소’의 마티야 추크 박사가 이끄는 연구팀은 최근 토성의 최대 위성 타이탄 역시 과거 다른 위성과 대규모 충돌을 했다는 연구 결과를 발표했다. 토성은 태양계에서 가장 많은 위성을 지닌 행성이지만, 사실 위성 질량의 대부분은 가장 큰 위성인 타이탄이 가지고 있다. 4개의 큰 위성을 지닌 목성과는 대조적이다. 타이탄은 태양계 최대 위성인 가니메데(목성의 위성) 다음으로 큰 위성이며 수성보다도 지름이 약간 크다. 이렇게 큰 위성이다 보니 가까이 있는 위성에게도 중력을 행사하는데, 3대4 궤도 공명을 이루는 위성인 히페리온(Hyperion)이 대표적이다. 히페리온은 360.2㎞×266.0㎞×205.4㎞의 감자 모양 형태의 위성으로 토성의 위성 가운데 8번째로 크다. 하지만 형태가 매우 특이해 다른 위성과는 기원이 다른 것으로 여겨져 왔다. 연구팀은 히페리온이 과거 타이탄에 충돌한 다른 위성의 파편일 가능성을 염두에 두고 연구를 진행했다. 앞서 MIT의 과학자들은 타이탄의 세차운동(자전축이 비틀거리면서 도는 현상)을 조사해 과거 타이탄이 다른 큰 위성과 충돌했을 가능성을 제기한 바 있다. 하지만 토성에는 타이탄 이외에는 비슷한 크기의 위성이 없어 대체 어떤 위성과 충돌했는지 미스터리로 남아 있었다. 이번 연구에서 SETI 연구팀의 시뮬레이션은 과거 충돌한 위성의 궤도가 히페리온과 거의 비슷하다는 점을 밝혀냈다. 충돌한 위성은 히페리온보다 큰 중간 크기 위성으로 충돌 후 남은 파편이 바로 히페리온인 셈이다. 물론 타이탄도 이 충돌로 지각이 파괴되는 큰 충격을 겪었다. 실제로 타이탄 표면에는 큰 크레이터가 없는데, 이는 지각이 최근에 다시 생겼다는 유력한 증거다. 또 이를 통해 이 충돌이 태양계 전체의 나이로 보면 최근인 수억 년 이내에 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이번 연구에서 또 다른 흥미로운 가설은 타이탄과 히페리온의 대형 충돌의 결과로 지금처럼 큰 고리가 생겼을 가능성이다. 토성의 고리는 사실 토성이 생겨난 46억 년 전부터 있었던 것이 아니라 비교적 최근에 생긴 것으로 추정된다. 얼음 입자가 사라지는 속도를 생각하면 그렇게 오래전에 형성됐을 가능성이 낮기 때문이다. 만약 이 고리가 1억 년 전쯤 형성된 것이라면 타이탄과 히페리온의 대충돌의 결과물일 가능성이 높다. 다만 과학자들이 이에 대해 더 자신 있게 말하기 위해서는 추가 증거가 필요하다. 연구팀은 2034년 토성에 도착할 예정인 나사의 드래곤플라이 탐사선이 타이탄에 대해 큰 기대를 걸고 있다. 드래곤플라이 탐사선은 타이탄 표면을 이동하면서 많은 정보를 수집할 예정이다. 여기서 타이탄의 과거와 현재에 대한 많은 정보가 얻어질 것으로 기대된다.

최근 강력한 비만약이 등장하면서 다이어트가 한결 쉬워졌다. 하지만 약을 끊으면 더 심한 요요 현상이 일어나는 데다 약 자체도 각종 부작용이 있어 장기 복용이 부담스러운 게 사실이다. 결국 장기적으로 안전하고 건강하게 정상 체중을 유지하기 위해서는 건강한 식단과 규칙적인 운동이 필수적이다. 하지만 세상엔 먹는 걸 줄이는 걸 싫어하는 사람도 있고 반대로 운동을 싫어하는 사람도 있게 마련이다. 극단적 저열량 식단이나 금식을 통해 단기간에 상당한 체중을 줄일 수 있다는 것은 잘 알려져 있지만, 열량 섭취 감소 없이 운동을 통해서 얼마나 많은 체중을 줄일 수 있는지는 잘 알려져 있지 않다. 사실 과학자들은 운동의 다이어트 효과에 대해 많은 연구를 진행했다. 듀크 대학의 헤르만 폰처와 에릭 트렉슬러는 이런 선행 연구들을 분석해 운동이 인체의 에너지 소비에 미치는 영향을 분석했다. 운동을 하면 분명 추가로 에너지가 소모된다. 따라서 과거에는 평소 사용하는 열량은 그대로이고 운동으로 추가로 더 열량을 소모한다는 가산 모델(additive model)이 에너지 소비량을 추정하는 기본 패러다임이었다. 하지만 많은 연구를 통해 과학자들은 제한 모델(Constrained Model)이라는 새로운 모델을 발견했다. 우리 몸이 소비하는 에너지양에는 어느 정도 한계가 있다. 따라서 운동을 통해 더 많은 칼로리를 소모하면, 신체는 총 에너지 소비량을 평소 한도 내로 유지하기 위해 세포 복구와 같은 내부 활동을 줄인다. 즉, 운동으로 소모했다고 생각했던 추가 칼로리가 부분적으로 상쇄되어 에너지 균형을 맞추려고 한다는 것이다. 연구팀은 1,754명의 참가자를 대상으로 한 연구와 여러 동물 연구를 분석해 연구 대상자들이 소모할 것으로 예상되는 에너지와 실제로 소모한 에너지를 비교하여 신체가 얼마나 보상 작용을 하는지 계산했다. 그 결과 전통적인 가산 모델은 운동으로 인한 일일 총 에너지 소비량 증가를 과대평가하는 경향이 있었다. 물론 운동을 통해 추가 에너지 소모가 일어나긴 하지만, 사람과 동물 다른 생리 과정이나 활동에 소모되는 에너지를 줄임으로써 이를 보상하는 기전이 있기 때문에 실제로 소모하는 에너지는 28% 정도 적었다. 여기에 운동을 통해 더 많은 에너지를 소모할 경우 식욕 역시 더 늘어나 오히려 평소보다 더 많은 열량을 섭취할 위험성도 존재한다. 따라서 식단을 통해 열량을 조절하는 과정이 필요하다. 하지만 이 연구는 건강한 다이어트에서 운동이 중요하지 않다고 말하는 것은 아니다. 결국 운동 에너지의 72%는 추가로 소모되기 때문에 더 먹지만 않는다면 체중은 줄어들 수밖에 없다. 또 금식이나 극단적 저열량식으로 체중을 감량할 경우 지방은 물론 근육도 크게 감소해 전신 상태가 나빠질 수 있는데, 적당한 열량 제한과 규칙적 운동은 근육은 유지하거나 늘리고 지방은 줄여 같은 수준으로 체중을 감량해도 훨씬 건강한 몸을 얻을 수 있다. 마지막으로 이 연구에서 다루진 않았지만, 저열량 식단으로 열량 섭취를 줄일 경우 우리 몸이 에너지 균형을 맞추기 위해 다양한 방법으로 열량 소비를 줄이는 현상이 일어난다. 이때 운동을 통해 강제로 열량 소비를 늘리면 다이어트에서 더 이상 체중이 줄지 않는 병목 현상이나 요요 현상을 최대한 줄일 수 있다. 규칙적 운동과 건강한 식단은 다이어트뿐 아니라 건강한 삶을 위한 두 기둥이라고 할 수 있다. 쉽게 감량할 수 없는 비만인 경우 약물이나 다른 치료법도 적절히 사용할 순 있겠지만, 일생 동안 건강하고 균형 잡힌 몸을 유지하기 위해서는 이 두 가지를 잊지 말아야 할 것이다.

최근 강력한 비만약이 등장하면서 다이어트가 한결 쉬워졌다. 하지만 약을 끊으면 더 심한 요요 현상이 일어나는 데다 약 자체도 각종 부작용이 있어 장기 복용이 부담스러운 게 사실이다. 결국 장기적으로 안전하고 건강하게 정상 체중을 유지하기 위해서는 건강한 식단과 규칙적인 운동이 필수적이다. 하지만 세상엔 먹는 걸 줄이는 걸 싫어하는 사람도 있고 반대로 운동을 싫어하는 사람도 있게 마련이다. 극단적 저열량 식단이나 금식을 통해 단기간에 상당한 체중을 줄일 수 있다는 것은 잘 알려져 있지만, 열량 섭취 감소 없이 운동을 통해서 얼마나 많은 체중을 줄일 수 있는지는 잘 알려져 있지 않다. 사실 과학자들은 운동의 다이어트 효과에 대해 많은 연구를 진행했다. 듀크 대학의 헤르만 폰처와 에릭 트렉슬러는 이런 선행 연구들을 분석해 운동이 인체의 에너지 소비에 미치는 영향을 분석했다. 운동을 하면 분명 추가로 에너지가 소모된다. 따라서 과거에는 평소 사용하는 열량은 그대로이고 운동으로 추가로 더 열량을 소모한다는 가산 모델(additive model)이 에너지 소비량을 추정하는 기본 패러다임이었다. 하지만 많은 연구를 통해 과학자들은 제한 모델(Constrained Model)이라는 새로운 모델을 발견했다. 우리 몸이 소비하는 에너지양에는 어느 정도 한계가 있다. 따라서 운동을 통해 더 많은 칼로리를 소모하면, 신체는 총 에너지 소비량을 평소 한도 내로 유지하기 위해 세포 복구와 같은 내부 활동을 줄인다. 즉, 운동으로 소모했다고 생각했던 추가 칼로리가 부분적으로 상쇄되어 에너지 균형을 맞추려고 한다는 것이다. 연구팀은 1,754명의 참가자를 대상으로 한 연구와 여러 동물 연구를 분석해 연구 대상자들이 소모할 것으로 예상되는 에너지와 실제로 소모한 에너지를 비교하여 신체가 얼마나 보상 작용을 하는지 계산했다. 그 결과 전통적인 가산 모델은 운동으로 인한 일일 총 에너지 소비량 증가를 과대평가하는 경향이 있었다. 물론 운동을 통해 추가 에너지 소모가 일어나긴 하지만, 사람과 동물 다른 생리 과정이나 활동에 소모되는 에너지를 줄임으로써 이를 보상하는 기전이 있기 때문에 실제로 소모하는 에너지는 28% 정도 적었다. 여기에 운동을 통해 더 많은 에너지를 소모할 경우 식욕 역시 더 늘어나 오히려 평소보다 더 많은 열량을 섭취할 위험성도 존재한다. 따라서 식단을 통해 열량을 조절하는 과정이 필요하다. 하지만 이 연구는 건강한 다이어트에서 운동이 중요하지 않다고 말하는 것은 아니다. 결국 운동 에너지의 72%는 추가로 소모되기 때문에 더 먹지만 않는다면 체중은 줄어들 수밖에 없다. 또 금식이나 극단적 저열량식으로 체중을 감량할 경우 지방은 물론 근육도 크게 감소해 전신 상태가 나빠질 수 있는데, 적당한 열량 제한과 규칙적 운동은 근육은 유지하거나 늘리고 지방은 줄여 같은 수준으로 체중을 감량해도 훨씬 건강한 몸을 얻을 수 있다. 마지막으로 이 연구에서 다루진 않았지만, 저열량 식단으로 열량 섭취를 줄일 경우 우리 몸이 에너지 균형을 맞추기 위해 다양한 방법으로 열량 소비를 줄이는 현상이 일어난다. 이때 운동을 통해 강제로 열량 소비를 늘리면 다이어트에서 더 이상 체중이 줄지 않는 병목 현상이나 요요 현상을 최대한 줄일 수 있다. 규칙적 운동과 건강한 식단은 다이어트뿐 아니라 건강한 삶을 위한 두 기둥이라고 할 수 있다. 쉽게 감량할 수 없는 비만인 경우 약물이나 다른 치료법도 적절히 사용할 순 있겠지만, 일생 동안 건강하고 균형 잡힌 몸을 유지하기 위해서는 이 두 가지를 잊지 말아야 할 것이다.

개방된 공간서 생각 공유하며 혁신국적도 다양… 질문·토론 한계 없어대학과 기업 소통 ‘과학 거물’ 밑거름 미국 캘리포니아주 샌타클래라에 위치한 엔비디아 본사 ‘엔데버’에는 25일(현지시간) 한밤 중에도 불이 밝았다. 공용 로비 인근 식탁에 모여 저녁을 먹거나 대화를 하며 약 3주 앞으로 다가온 ‘엔비디아 GTC 2026’ 준비가 한창이었다. 거대 스포츠 스타디움을 연상시키는 엔데버에는 직원들이 칸막이 대신 촘촘히 자리한 거대한 화이트보드 앞에 삼삼오오 모여 소통했다. 2층 건물에 자리한 오픈형 계단도 직원들의 소통 마당이었다. ‘어디서나 서로 만나고 대화하라’는 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)의 철학이 떠올랐다. 엔데버는 전세계 과학·기술자를 끌어들이고 용광로처럼 합심해 미래를 만든다는 실리콘밸리를 비전을 담았다. 이런 개방된 문화 속에서 세계 곳곳에서 모인 과학 인재들은 다른 연구를 하는 이들과 일상을 함꼐 하며 혁신을 만들 빅아이디어를 얻는다. 미국 비영리단체(NPO) 조인트벤처 실리콘밸리의 2026년 보고서에 따르면 실리콘밸리와 샌프란시스코에서 유니콘(기업가치 10억 달러 이상 비상장 기업) 및 데카콘(100억 달러 이상 비상장 기업)은 312개로 지난 5년간 3배로 늘었다. 이 지역의 유니콘·데카콘은 미국 전체 중에서 꾸준히 절반 이상을 차지하고 있다. 동력은 과학 네트워크다. 2024년 기준 외국인 국적의 기술직 전문가 비중이 70%에 달하는 실리콘밸리의 인적 구성을 볼때 과학 네트워크는 성과 창출을 위해 필수 요소다. 외국 출생인 과학·기술자 분포는 인도(25.6%), 중국(17.1%), 태국(3.6%), 한국(2.3%), 베트남(3.0%), 프랑스·독일·우크라이나(1.8%) 순이다. 실리콘밸리 개발자 커뮤니티 ‘해커 도조’는 이날 애딧야비어 랏솬 CEO의 ‘농업 분야 피지컬 인공지능(AI)’ 강연을 제공했다. 랏솬 CEO는 구글의 자율주행 자회사 웨이모에서 근무하다 농기계 자율주행 스타트업인 ‘애그토노미’를 창립했다. 이 자리에서 미국, 인도, 대만 등 다양한 국적의 참가자 60여명은 스스럼 없이 질문을 던지고 토론했다. 한 참가자가 “로봇이 스스로 생각하고 행동할 수 있는 시대는 언제쯤 오나”라고 묻자 랏솬 CEO는 “이미 시작되고 있다. (아직 공개는 안됐지만) 기업 시뮬레이션에선 실제 세계와 상호작용하는 휴머노이드가 현실화되고 있다”고 답했다. 다른 참가자가 “중국 로봇 시연을 봤는데 컴퓨터그래픽으로 오인할 정도 기술력에 놀랐다. 중국 피지컬AI의 다음 단계는 무엇이고, 미국은 어떻게 대항해야 하냐”고 하자 랏솬 CEO는 “(중국은) 실제 생산 단계에 들어설 것으로 보이고, 부품을 공급받아 조립하는 ‘모듈식’ 로봇 개발을 택하는 중국과 달리 우리는 로봇 전체를 직접 제작해야 한다”고 제언했다. 이날 행사에 대해 해커 도조 관계자는 “매년 450개 이상의 커뮤니티 행사를 연다. 네트워크를 통해 서로 통찰력을 얻고, 인근 학생들에게 AI 로봇 공학을 가르치거나 자원봉사도 한다”고 설명했다. 한인 과학자들 역시 현지 네트워크의 핵심 줄기다. 캘리포니아주 남가주 지역에서 가장 큰 규모의 한인 개발자·창업가·예술인 네트워크인 ‘소캘 K그룹’은 온오프라인 네트워킹 행사를 통해 산업 트렌드를 공유하고 협력 기회를 모색한다. 제니퍼 조 공동회장은 “기업도 많고 산업 규모도 큰 미국은 아는 사람을 통해 정보를 얻고 팀원과 일자리를 소개 받는 등 한국에 비해 ‘믿을 만한 네트워킹’이 특히 중요한 사회”라며 “지역사회를 기반으로 한번에 모일 수 있는 플랫폼을 제공해 한인 개발자들이 융성할 수 있는 환경을 만들고 싶다”고 말했다. 산학 협력 역시 기업과 과학자 간 소통의 장으로 기능하면서 과학인재 양성의 중요한 통로가 됐다. 스탠퍼드에서 만난 생물학과 4학년 대니스(22)는 “주변에 애플이나 구글 같은 회사가 있어 새로운 아이디어로 창업을 하거나 혁신적인 기업에서 일하려고 하는 열망과 압박, 즉 외부 자극이 더 강한 편”이라고 말했다. 이어 그는 “내가 원하는 기업에서 인턴십 프로그램을 운영하지 않는다면 학생이 직접 해당 기업의 인턴십 프로그램을 만들고 학교에서 금전적으로 지원해 근무하도록 만드는 제도도 있다”고 말했다. 소위 과학계 거물을 볼 기회도 잦을 수밖에 없다. 그는 “크고 작은 학생 동아리가 활발하게 인근 기업과 교류하는데, 지난주에는 샘 올트먼 오픈AI CEO가 해커톤에 초청돼 강연을 했다”고 전했다. 반대로 기업은 대학과 함께 도전한다. 황 CEO가 모교인 스탠퍼드대에 3000만 달러(약 435억원)를 기부해 세운 ‘젠슨 황 공학센터’에는 ‘6명의 여성 메타 공학자와 대화하는 소모임’, ‘스타트업에서 사막에 스타링크 우주선과 태양광 단지를 건설할 공학자 모집’ 등과 같은 구인 광고가 벽면 곳곳에 붙어있었다.

“제 직업은 우버 기사예요. 또 원격 근무로 웹사이트 개발자 일도 합니다. 남는 시간에는 취미로 로스앤젤레스(LA) 중앙도서관에서 3D 프린터로 이것저것 만들죠.” 미국 캘리포니아주 LA 중앙도서관의 ‘옥토비아 랩’에서 지난달 22일(현지시간) 만난 오마르(37)는 “과학을 좋아하는 사람에게 LA는 천국 같다”며 이같이 말했다. 신분증과 도서관 카드만 있으면 누구나 이곳에서 무료로 레이저 3D 프린터를 쓸 수 있다. 미국은 ‘대중의 과학적 호기심’을 구체화하고 현실화하도록 돕는다. 대중에게 과학의 장벽을 낮추고 엔지니어로 이끄는 방식이다. 소위 ‘겸업 과학자’나 ‘겸업 엔지니어’는 현지에서 낯설지 않다. 특히 LA와 샌프란시스코 지역에서는 테슬라의 휴머노이드나 구글의 자율주행차 등을 쉽게 만날 수 있다. 시민이 일상에서 미래 기술을 만져 보고 배우고 연결되는 도시로 변모하는 중이다. 이날 옥토비아 랩에는 건전지 연결용 단자, 배트맨 인형, 강아지 모형 등 50여개의 3D 프린터 인쇄물이 주인을 기다리고 있었다. 인쇄를 하고 열을 식혀 실제 물품으로 받기까지 통상 3~4시간이 소요된다. 따라서 하루 이용자는 2명으로 대기는 필수다. 전기차 충전소와 휴게소를 접목한 LA의 ‘테슬라 다이너’에서는 테슬라가 개발 중인 옵티머스, 범블비 등 휴머노이드 로봇을 접할 수 있다. 한 달에 한두 번씩 옵티머스가 직접 팝콘을 나눠 주거나 손님들과 가위바위보를 하는 등 대면 서비스를 한다. 지난달 21일 이곳에서 만난 전기 엔지니어 조일리(41)는 “테슬라가 휴머노이드를 어떻게 발명하고 있는지 최첨단 미래를 엿보기 위해 회사 콘퍼런스로 LA에 올 때마다 시간을 내서 꼭 들른다”고 말했다. 샌프란시스코와 LA 시내에서는 구글의 자율주행차인 ‘웨이모’를 흔하게 만날 수 있었다. 웨이모는 레벨4(인간 개입 없는 자율주행) 수준의 자율주행 택시로 피닉스, 오스틴 등에서도 상용화에 성공했다. 지난달 26일 올라탄 웨이모는 호출, 탑승, 동선 확인은 물론 내부 온도 조절과 음악 등을 승객이 앱으로 통합 관리할 수 있었다. 출발과 하차는 승객의 확인을 받은 뒤 움직였다. 밤에도 주변 차량과 보행자, 장애물 등을 정확히 인식했다.

나이·인종 등 따지지 않고 장학금연구 독창성·인류 기여도가 우선“새로운 분야 시도하라는 말 들어”호반 장학생, UC어바인 박사과정“조건 없이 지원해야 깊은 연구 가능” 미국 캘리포니아주 테크 코리도어(샌프란시스코·실리콘밸리·로스앤젤레스)에서 만난 과학·기술자들은 수많은 장학금이 미국의 인재 육성 동력이라고 한 목소리로 말했다. 연구 지원금은 나이·인종·국적 등을 가리지 않고 오로지 연구 프로젝트의 독창성과 인류 기여도가 우선시된다. 캘리포니아대(UC)어바인에서 물리학 박사과정에 재학 중인 크리스 곤잘러스(38)는 지난달 19일(현지시간) “38세에 공부를 시작해 운이 좋다고 생각한다”며 “(늦은 나이이기에) 책임감도 강하고, 교수와 동료 사이의 소통을 잘 도울 수 있다”고 말했다. 멕시코 이민 가정 출신인 크리스는 고교 졸업 후 대학 진학 대신 미국 통신회사에서 인터넷 설비 기사로 일했다. 6년의 근무 기간 동안 인터넷 설비와 관련된 물리학 강의를 들으며 과학자의 꿈을 키웠고 2019년 대학에 진학했다. 이제 한 가정의 가장인 크리스는 “미국 국립과학재단과 국립보건원의 장학금 제도가 잘 마련돼 있어 늦은 나이에 공부를 계속할 수 있었다. 불안하기보다는 미래에 대한 투자라 생각한다”고 말했다. 캘리포니아공대(칼텍)에서 항공우주공학 박사과정을 밟는 한해윤씨도 “한국에선 어느 정도 연구가 이뤄진 영역을 발전시키려 연구한다면, 미국에서는 연구 성과가 안 나와도 좋으니 본인의 아이디어로 연구하라는 분위기”라고 전했다. 한씨는 “우주 분야의 주류가 아닌 소행성에 관심이 많은데, 우리나라에선 실용적이지 않은 주제라 연구에 펀딩도 잘 들어오지 않았다”며 “이와 다르게 미국에서 연구 후원을 받을 때는 ‘소행성과 같이 아예 새로운 분야의 연구를 시도해야 한다’는 말을 들었다”고 했다. 캐나다 출신 해나 루포(22)는 학부에서 법의학을 전공한 뒤 화학 박사과정을 시작했다. 법학전문대학원(로스쿨)에 진학해 화학과 범죄 간의 연계성을 연구할 계획이다. 그는 “서로 관련 없어 보이는 학문일수록 접목하면 더 큰 시너지가 날 거라 생각한다”고 말했다. 미국의 장학금·투자 제도는 연방정부, 주정부, 학교, 기업, 민간 재단 등 사회 전 분야에 촘촘하게 퍼져 있는 연구 안전망이다. 미국 역시 자금을 지원받으려는 경쟁이 치열하기는 마찬가지이지만, 지원 규모가 압도적인 세계 1위인 데다 지원 시스템도 다양하다. 정순조 칼텍 항공우주공학 교수는 “칼텍은 규모가 작다는 것을 이점으로 살려 소수 정예 연구진에게 상대적으로 넉넉한 지원을 해 준다”며 “연구 분야가 희귀하고 실패 확률이 클수록 학교는 적극적으로 지원한다”고 설명했다. 호반 장학생 9기로 UC어바인의 박사과정 5년 차가 된 김기민(33)씨는 “한국의 경우 5년 안에 논문이나 특허를 몇 개 내는지 정량적 평가가 중요하고, 그때그때 투자를 받을 수 있는 연구 주제의 유행이 뚜렷하다”면서 “반면 미국에서는 각 연구자가 관심사에 맞춰 자신만의 속도로 한 연구가 장기적으로 ‘퍼스트 펭귄’이 되더라”라고 말했다. 이어 그는 “호반 장학제도처럼 조건 없이 학문 연구를 이어 갈 수 있게 지원해야 개인의 관심사에 따른 다양하고 깊이 있는 연구가 가능하다고 느꼈다”고 덧붙였다. 스탠퍼드대는 전공 무관 재학생들을 위해 이공계 학생들의 창업을 돕는 ‘스탠퍼드 기업가정신 양성 프로그램’(STVP)과 디스쿨을 운영하는데, 사무실에는 ‘당신이 실수하지 않았다면, 충분히 도전하지 않았다는 뜻’이라는 문구를 붙여 놓았다. 티나 실리그 STVP 명예교수는 “새로운 시도를 할 때 실패는 피할 수 없지만, 중요한 것은 ‘실패하는 법’을 배우는 것”이라며 “큰 실패로 이어지기 전에 아이디어를 검증하는 작은 실험에서부터 시작해 결과를 보며 실패에 대한 데이터를 쌓는 게 핵심이다. 도전은 실패가 아닌 데이터”라고 강조했다. 민간에서는 ‘와이 콤비네이터’(YC)와 같은 스타트업 액셀러레이터(초기 스타트업 육성 조직)가 활발하게 활동한다. 에어비앤비 등 4500개 이상의 스타트업을 배출한 미국 최대 액셀러레이터 YC는 아이디어뿐인 초기 스타트업 창업 준비자에게 초기 창업 교육, 투자자·기업 등 네트워크 연결, 시장 전략 코칭 등을 제공한다. 지난달 26일 찾은 YC에서는 창업을 지망하는 학생들이 긴장된 표정으로 YC 지원 인터뷰 준비를 하고 있었다. 우리나라 출신 학생들을 위한 현지 네트워크 조직도 있다. 캘리포니아주립대 풀러턴 캠퍼스공중보건학 부교수인 박보영 재미한인과학기술자협회 남가주지부 회장은 “유색 인종에 대한 유리천장이 있는 미국 사회에서 한국 학생들이 자신의 연구를 편하게 발표하고 피드백을 받으며 기성 학계에 대한 진입 장벽을 낮출 수 있도록 ‘안전하게 실패하는 곳’으로 만드는 게 목표”라며 “작고 소소하게 자기 능력을 시험하고 아이디어를 선보일 기회를 다양하게 만드는 것이 중요하다”고 말했다.

서울신문 ‘K사이언스랩’은 지난 1월 1일부터 5회에 걸쳐 ‘초격차 과학인재 1만명을 기르자’는 대주제로 우리나라 과학인재 육성의 문제점을 찾고 대안을 제시했다. 이어 두 번째 시리즈에서는 5회에 걸쳐 미국 동부와 서부, 일본, 싱가포르의 과학 현장을 찾고 한국 과학인재 육성 시스템에 적용할 시사점을 찾는다. 세계 최고의 과학 클러스터인 미국 ‘캘리포니아 테크 코리도어’(샌프란시스코·실리콘밸리·로스앤젤레스)가 전 세계 과학·기술자를 끌어들이고 인재로 키워 내는 비법을 찾는 것이 시작이다. “정부·학교·기업·재단 모두 장학금이나 연구자금을 주면서 ‘당장은 성과가 안 나와도 원하는 걸 우직하게 해 달라’고 합니다. 미국 과학자들이 다양한 도전을 하는 용기의 원천이죠.” 호반장학생 9기 출신으로 미국 캘리포니아대(UC)어바인 재료공학 분야 박사 과정 5년 차인 김기민(33)씨는 지난달 19일(현지시간) 이곳에 과학·기술인재가 몰리는 이유를 이렇게 설명했다. 우리나라가 유행하는 연구 분야에서 단기 성과를 내려 ‘토끼’처럼 뛴다면, 미국은 자신만의 관심사를 스스로의 속도로 연구토록 하는 ‘거북이’ 전략을 쓴다. 특히 실패를 경험의 축적으로 여기며 훌륭한 자산으로 취급한다. 지난해까지 643명의 화학·물리학·생리의학 분야 노벨상 수상자 중 절반이 넘는 329명이 미국 출신이란 것도 이런 연구 문화의 결과물이라고 현지 과학·기술자들은 전했다. 미국의 과학·기술 인재 파이프라인은 국가, 인종, 학벌, 재정 형편을 가리지 않는다. 재교육과 재도전은 모두의 권리다. 2년제 공립대학 ‘커뮤니티칼리지’ 등 지역에 산재한 교육기관은 명문대나 최첨단 연구소로 향하는 ‘중간 사다리’다. 미국에서 UC 편입률 1위인 샌타모니카칼리지의 제이슨 비어즐리 부총장은 “커뮤니티칼리지는 아직 앞길이 창창한 학생들에게 멈춤이나 실패가 끝이 아니라는 것, 아직 얼마든지 재도전이 가능하다는 것을 느끼게 해 주는 안전망”이라고 말했다.

인간의 코는 면역 시스템의 중요한 관문이다. 코털은 공기 중 먼지와 그 먼지에 붙어 있는 세균과 바이러스의 진입을 막는 1차 방어막이고 코 점막과 콧물은 이를 통과한 먼지와 외부 침입자들에 달라붙어 외부로 배출하는 역할을 담당한다. 하지만 우리를 아프게 하는 세균과 바이러스 역시 어떻게든 이 장애물을 극복하고 기어이 인체로 침입한다. 다행히 이런 경우에도 인간의 면역 시스템은 외부의 침입자들을 대부분 몰아낼 수 있다. 또 백신 접종을 통해 호흡기 감염병에 대한 면역을 키우고 중증 감염 및 사망 위험도를 낮출 수 있다. 하지만 여전히 매년 많은 사람이 인플루엔자와 폐렴 감염으로 사망하는 것이 현실이다. 그리고 코로나19처럼 신종 전염병이 유행할 경우 대부분 면역이 없어 초반에는 상당한 피해가 불가피하다. 따라서 과학자들은 백신을 대신할 새로운 치료법을 연구하고 있다. 그 가운데 하나가 바로 코에 뿌리는 스프레이형 비강 항체다. 사실 코에 뿌리는 독감 백신은 이미 나와 있다. 인플루엔자 바이러스의 침투 경로가 주로 호흡기 점막이라는 점에 착안해 코에 항원을 뿌려 면역 시스템이 첫 단계부터 효과적으로 바이러스를 인식하고 막아내게 하는 것이 핵심이다. 하지만 사실 인플루엔자 감염에 취약한 기저 질환자나 노인의 경우 항체 형성이 잘 안 되는 경우도 존재한다. 면역 기능이 떨어져 있다 보니 백신을 맞아도 항체가 잘 형성되지 않는 것이다. 네덜란드 레이덴 연구소의 과학자들과 협력 연구팀은 제약 회사 존슨앤드존슨이 개발한 CR9114라는 항체를 이용한 비강 스프레이 예방 약물의 임상 실험을 진행했다. 특정 독감 바이러스 균주만 인식할 수 있는 기존 백신과 달리, CR9114는 거의 모든 유형의 A형 및 B형 독감 바이러스를 인식하고 차단하는 범용 항체다. 바이러스 일부나 혹은 죽은 바이러스를 주입해 면역 시스템이 직접 항체를 만들게 하는 백신과 달리 항체를 투여하는 경우 항체를 유지하기 위해 자주 주입해야 한다는 단점이 있다. 하지만 독감 백신이 접종 후 면역이 생기는 데 보통 한 달 정도 시간이 필요한 것과 달리 항체는 뿌리는 즉시 면역을 획득할 수 있고 면역 시스템이 항체를 만들지 못하는 면역 저하자에게도 효과적인 면역을 제공할 수 있다. 연구팀은 쥐와 마카크 원숭이를 대상으로 한 전임상 동물 실험에서 해당 스프레이가 감염으로부터 동물을 보호할 수 있고 안전하다는 것을 입증한 후, 사람을 대상으로 한 1상 임상 시험을 진행했다. 약물의 안전성을 검증하기 위한 1상 임상에는 18~55세 143명이 참가했다. 1상 연구에서는 하루 1~2회, 2주에 걸쳐 항체 스프레이를 코에 뿌려 항체가 얼마나 오래 지속되는지, 그리고 특별한 부작용은 없는지 검증했다. 연구 결과 항체의 반감기는 3시간 정도로 하루 두 번 뿌리는 것이 최적으로 나타났다. 비강 스프레이는 투여 즉시 높은 항체 수준을 나타내 주사제로 주는 것보다 4600배나 높은 농도로 코에 항체를 유지했다. 연구팀은 이 결과를 토대로 2상, 3상 임상 시험을 준비하고 있다. 앞으로 여기서 긍정적인 결론이 나온다면 백신의 효과가 떨어지는 면역 저하자나 고위험군에서 심각한 독감 유행 시 지금보다 즉각적이고 효과적인 예방 방법이 등장할 것으로 기대된다.

인간의 코는 면역 시스템의 중요한 관문이다. 코털은 공기 중 먼지와 그 먼지에 붙어 있는 세균과 바이러스의 진입을 막는 1차 방어막이고 코 점막과 콧물은 이를 통과한 먼지와 외부 침입자들에 달라붙어 외부로 배출하는 역할을 담당한다. 하지만 우리를 아프게 하는 세균과 바이러스 역시 어떻게든 이 장애물을 극복하고 기어이 인체로 침입한다. 다행히 이런 경우에도 인간의 면역 시스템은 외부의 침입자들을 대부분 몰아낼 수 있다. 또 백신 접종을 통해 호흡기 감염병에 대한 면역을 키우고 중증 감염 및 사망 위험도를 낮출 수 있다. 하지만 여전히 매년 많은 사람이 인플루엔자와 폐렴 감염으로 사망하는 것이 현실이다. 그리고 코로나19처럼 신종 전염병이 유행할 경우 대부분 면역이 없어 초반에는 상당한 피해가 불가피하다. 따라서 과학자들은 백신을 대신할 새로운 치료법을 연구하고 있다. 그 가운데 하나가 바로 코에 뿌리는 스프레이형 비강 항체다. 사실 코에 뿌리는 독감 백신은 이미 나와 있다. 인플루엔자 바이러스의 침투 경로가 주로 호흡기 점막이라는 점에 착안해 코에 항원을 뿌려 면역 시스템이 첫 단계부터 효과적으로 바이러스를 인식하고 막아내게 하는 것이 핵심이다. 하지만 사실 인플루엔자 감염에 취약한 기저 질환자나 노인의 경우 항체 형성이 잘 안 되는 경우도 존재한다. 면역 기능이 떨어져 있다 보니 백신을 맞아도 항체가 잘 형성되지 않는 것이다. 네덜란드 레이덴 연구소의 과학자들과 협력 연구팀은 제약 회사 존슨앤드존슨이 개발한 CR9114라는 항체를 이용한 비강 스프레이 예방 약물의 임상 실험을 진행했다. 특정 독감 바이러스 균주만 인식할 수 있는 기존 백신과 달리, CR9114는 거의 모든 유형의 A형 및 B형 독감 바이러스를 인식하고 차단하는 범용 항체다. 바이러스 일부나 혹은 죽은 바이러스를 주입해 면역 시스템이 직접 항체를 만들게 하는 백신과 달리 항체를 투여하는 경우 항체를 유지하기 위해 자주 주입해야 한다는 단점이 있다. 하지만 독감 백신이 접종 후 면역이 생기는 데 보통 한 달 정도 시간이 필요한 것과 달리 항체는 뿌리는 즉시 면역을 획득할 수 있고 면역 시스템이 항체를 만들지 못하는 면역 저하자에게도 효과적인 면역을 제공할 수 있다. 연구팀은 쥐와 마카크 원숭이를 대상으로 한 전임상 동물 실험에서 해당 스프레이가 감염으로부터 동물을 보호할 수 있고 안전하다는 것을 입증한 후, 사람을 대상으로 한 1상 임상 시험을 진행했다. 약물의 안전성을 검증하기 위한 1상 임상에는 18~55세 143명이 참가했다. 1상 연구에서는 하루 1~2회, 2주에 걸쳐 항체 스프레이를 코에 뿌려 항체가 얼마나 오래 지속되는지, 그리고 특별한 부작용은 없는지 검증했다. 연구 결과 항체의 반감기는 3시간 정도로 하루 두 번 뿌리는 것이 최적으로 나타났다. 비강 스프레이는 투여 즉시 높은 항체 수준을 나타내 주사제로 주는 것보다 4600배나 높은 농도로 코에 항체를 유지했다. 연구팀은 이 결과를 토대로 2상, 3상 임상 시험을 준비하고 있다. 앞으로 여기서 긍정적인 결론이 나온다면 백신의 효과가 떨어지는 면역 저하자나 고위험군에서 심각한 독감 유행 시 지금보다 즉각적이고 효과적인 예방 방법이 등장할 것으로 기대된다.

영국의 이론물리학자 고(故) 스티븐 호킹(1942~2018) 박사가 비키니 차림 여성들 사이에서 웃고 있는 사진이 온라인에서 퍼지면서 미국 억만장자 성범죄자 제프리 엡스타인과의 관계가 다시 주목받고 있다. 영국 일간 더타임스 등 외신은 25일(현지시간) 최근 공개된 엡스타인 문서에 호킹 박사의 사진이 포함됐으며 이 사진이 소셜미디어에서 빠르게 확산하고 있다고 보도했다. 사진에는 호킹 박사가 휠체어에 앉아 두 여성 사이에서 미소를 지으며 음료를 들고 있는 모습이 담겼다. 이번 사진은 미국 법무부가 공개한 엡스타인 관련 문서 이후 다시 주목받았다. 공개된 문서에는 호킹 박사의 이름이 최소 250차례 언급된 것으로 알려졌다. 다만 외신들은 문서에 이름이 등장한다고 해서 범죄 연루를 의미하는 것은 아니라고 설명했다. 그는 2006년 3월 미국령 버진아일랜드 세인트토머스에서 열린 과학 심포지엄에 참석했다. 엡스타인은 자신의 개인 섬 인근에서 이 행사를 열고 자금을 지원했다. 당시 행사에는 세계적인 과학자 20여명이 참석한 것으로 전해졌다. 사진 촬영 장소를 두고도 해석이 엇갈린다. 일부 매체는 엡스타인의 개인 섬에서 촬영됐을 가능성을 제기했지만 더타임스는 세인트토머스 행사 당시 촬영된 사진일 가능성이 크다고 전했다. ◆ “비키니 모델 아닌 간병인”…가족 측 해명 논란이 커지자 호킹 박사 가족은 사진 속 여성들이 모델이나 접대 인물이 아니라 박사를 돌보던 간병인들이라고 설명했다. 더타임스에 따르면 그는 중증 근위축성측삭경화증(ALS)을 앓으며 장기간 간병인의 도움을 받았고 행사 참석 당시에도 의료 지원 인력이 동행했다. 가족 측은 사진이 오해를 낳고 있지만 부적절한 행위는 없었다는 입장을 밝혔다. ◆ 잠수함 관광까지…엡스타인과 인연 재조명 호킹 박사가 엡스타인이 후원한 행사에 참석한 사실은 이전부터 알려져 있었다. 그는 행사 기간 엡스타인이 특별히 개조한 잠수함을 타고 섬 주변 해저를 둘러보는 관광에도 참여한 것으로 알려졌다. 엡스타인은 세계적인 과학자들을 초청해 학술 행사를 열며 학계 인사들과 관계를 구축했다. 현재까지 호킹 박사가 엡스타인 관련 범죄에 연루됐다는 증거는 확인되지 않았다. 수사당국도 그를 기소하거나 범죄 혐의로 조사하지 않았다. 그는 약 50년 동안 ALS와 싸운 뒤 2018년 76세로 사망했다. 최근 엡스타인 관련 문서 공개 이후 과거 교류 관계가 다시 조명되면서 논란이 이어지고 있다.

지구 기후는 오랜 세월 다양한 변화를 겪었다. 지금보다 지구 기온이 뜨거워 극지방에 가까운 곳에서도 식물이 자란 시기가 있었고, 극단적으로 추워 전 지구가 얼어붙은 적도 있었다. 특히 6억 3500만년 전부터 7억 2000만년 전인 크라이오제니아기(Cryogenian Period)에는 지구가 거대한 눈덩이처럼 얼어붙은 ‘눈덩이 지구’(Snowball Earth) 상태를 겪었다. 과학자들은 눈덩이 지구의 생성 원인을 연구하는 한편, 이 시기 지구가 오랜 세월 완전한 눈과 얼음으로 뒤덮인 상태였는지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 일부 과학자는 이 시기 지구가 적도 지방까지 두꺼운 빙하가 형성된 완전한 얼음 행성이었다고 보는 반면, 다른 과학자들은 사실 일부는 약간 녹아 얼음보다 슬러시 상태였다고 주장한다. 또한 크라이오제니아기 전체 기간이 8500만년 정도로 매우 길기 때문에 이 시기 몇 차례 바다가 녹고 다시 얼어붙는 변화를 겪었다고 보는 학자도 있다. 사우샘프턴 대학교 지구행성과학 교수인 토마스 거넌과 클로이 그리핀 박사는 눈덩이 지구 시기 얼음이 녹아 바다가 노출된 시기가 있었던 것은 물론이고 심지어 계절까지 있었다는 새로운 증거를 발견했다. 연구팀은 스코틀랜드 서해안의 가르벨라흐(Garvellach) 제도에서 발견된 크라이오제니아기 지층을 연구했다. 이 퇴적층은 눈덩이 지구 시기 약 5700만년에서 5900만년 동안 진행된 스튜어트 빙하기(Sturtian glaciation) 동안 형성된 것인데, 오랜 세월에도 보존 상태가 놀라울 정도로 완벽했다. 연구팀은 2600개의 나이테 같은 퇴적층에서 계절적인 변화는 물론 현재와 비슷하게 10년, 100년 주기로도 기후 변동이 있었다는 사실을 확인했다. 이 발견이 놀라운 이유는 지구 전체가 눈과 얼음으로 덮인 눈덩이 지구 상태에서는 계절이 생길 수 없기 때문이다. 전부 꽁꽁 얼어붙은 상태에서도 빙하에 의한 퇴적층은 생길 수 있지만, 항상 춥기 때문에 계절적 변화는 있을 수 없다. 연구팀의 모델에 따르면 적어도 지구 표면의 15% 정도에 해당되는 바다가 노출된 상태에서만 의미 있는 계절 변동이 생길 수 있다. 따라서 당시 적도 지방에 얼음이 없고 그대로 태양빛에 노출된 바다가 있었다는 강력한 증거로 해석된다. 물론 눈덩이 지구 시기 자체가 매우 길기 때문에 일부 바다가 녹은 시기와 완전히 얼어붙은 시기가 번갈아 나타났을 가능성도 있다. 이렇듯 꽁꽁 얼어붙은 시기에도 기후 변동이 종종 있었기 때문에 당시 원시적인 생명체에게 다양한 환경적 자극을 주어 진화를 촉진했을 수 있다. 눈덩이 지구 시기가 끝난 후 따뜻해진 지구의 얕은 바다에는 지구 역사상 최초로 비교적 큰 생물체인 에디아카라 생물군이 등장한다. 이들의 등장은 어쩌면 우연이 아니라 이 어려운 시기에도 기회가 있을 때마다 적응하고 진화했던 생물체의 노력의 결과일지도 모른다.