오래전 지구는 지금과는 매우 달랐다. 대륙은 지금보다 작았고 전혀 다른 형태를 지니고 있었으며 공기 역시 지금과 구성이 달랐다. 예를 들어 14억 년 이전의 지구는 지금과 비교해 산소 농도가 매우 낮았고 이산화탄소 농도는 높았다. 덕분에 태양이 지금보다 어두운데도 온도가 따뜻하게 유지된 반면 본격적인 다세포 동물의 진화는 한참 후에나 일어났다. 복잡한 생명체를 유지하기 위해서는 많은 산소가 필요한데, 5억 년 전에 이르러 지구 대기 중 산소 농도가 이 수준에 도달했기 때문이다. 하지만 사실 고대 지구의 대기 구성은 과학자들도 쉽게 밝히기 어려운 주제다. 공룡처럼 화석이 남는 것도 아니고 암석처럼 오래 보존될 수 있는 것도 아니기 때문이다. 과학자들은 여러 가지 간접적인 방법으로 고대 지구의 대기를 재구성해 왔는데, 방법론에 따라 결과가 조금씩 달라 항상 논쟁의 대상이 되어 왔다. 6일 미국 렌셀러 폴리테크닉대 모간 샬러 교수와 대학원생 저스틴 파크 연구팀에 따르면 이들은 최근 캐나다 온타리오주에서 발굴한 14억년 된 고대 암석에서 당시 대기의 구성을 알 수 있는 중요한 정보를 얻어냈다. 이 암석이 생성된 시기는 중기원생대(Mesoproterozoic)로 약 16억 년 전부터 10억 년 전 시기다. 중기원생대에는 광합성 진핵생물(조류 등)이 등장하고 유성생식을 시작하여 유전적 다양성을 확보했으며, 대륙이 형성되고 변화하는 중요한 시기였다. 다만 본격적인 현생 동물의 진화는 9억 년 후인 5억 년 전부터 시작되기 때문에 과학자들은 산소 농도는 여전히 낮았을 것으로 생각해왔다. 연구팀은 발굴한 암석이 당시 대기 환경에 대한 해답을 줄 것으로 보고 연구를 진행했다. 왜냐하면, 이 암석은 그냥 고대 광물이 아니라 소금 호수가 증발하면서 소금이 암석화돼 만들어진 암염(halite)이기 때문이다. 암염 속에는 당시 대기를 일부 간직한 공기 방울이 남아 있어 고대 기후를 연구하는 과학자들에게 중요한 데이터를 제공해왔다. 물론 암염 속 공기 방울은 주변 액체에 일부 녹아들기 때문에 실제 대기 구성과 다소 차이가 있다. 특히 산소는 잘 안 녹는데, 이산화탄소는 쉽게 물에 녹는다는 점이 문제다. 연구팀은 최신 장비와 방법론을 이용해 여기서 생기는 오류를 최소화하고 가장 믿을 수 있는 수치를 확보했다. 연구 결과 14억 년 지구 대기의 이산화탄소 농도는 지금보다 10배 정도 높았고 산소 농도는 현재의 20%보다 낮은 3.7%에 불과했다. 이산화탄소의 경우 예측과 부합되는 수준이다. 하지만 산소 농도는 과학자들이 과거 생각했던 것보다 훨씬 높았다. 인간이 숨쉬기에는 너무 낮은 농도이지만, 복잡한 다세포 동물의 진화를 막을 정도로 낮지는 않은 수준이다. 이 수치가 맞다고 생각하면 두 가지 해석이 가능하다. 우선 당시 대기가 불안정해 산소 농도가 변동이 컸고 이로 인해 복잡한 생물이 진화하는데 필요한 높은 산소 농도가 오래 유지되지 않았다는 것이다. 또 다른 해석은 당시 산소 농도 이외에 다른 요소가 다세포 동물의 진화를 막았다는 것이다. 어느 쪽이든 지구 대기 중 산소 농도는 생물 진화에 매우 중요한 요소이고 이산화탄소 농도는 기후에 중요한 요소다. 과학자들은 오래전 지구 대기의 변화를 알아내기 위해 노력하고 있다. 지금의 우리와는 별 상관이 없어 보이는 이야기 같지만, 사실 지금 우리가 여기 있을 수 있는 건 과거 이런 조건에서 살았고 진화한 먼 조상들 덕분이기 때문이다.

오래전 지구는 지금과는 매우 달랐다. 대륙은 지금보다 작았고 전혀 다른 형태를 지니고 있었으며 공기 역시 지금과 구성이 달랐다. 예를 들어 14억 년 이전의 지구는 지금과 비교해 산소 농도가 매우 낮았고 이산화탄소 농도는 높았다. 덕분에 태양이 지금보다 어두운데도 온도가 따뜻하게 유지된 반면 본격적인 다세포 동물의 진화는 한참 후에나 일어났다. 복잡한 생명체를 유지하기 위해서는 많은 산소가 필요한데, 5억 년 전에 이르러 지구 대기 중 산소 농도가 이 수준에 도달했기 때문이다. 하지만 사실 고대 지구의 대기 구성은 과학자들도 쉽게 밝히기 어려운 주제다. 공룡처럼 화석이 남는 것도 아니고 암석처럼 오래 보존될 수 있는 것도 아니기 때문이다. 과학자들은 여러 가지 간접적인 방법으로 고대 지구의 대기를 재구성해 왔는데, 방법론에 따라 결과가 조금씩 달라 항상 논쟁의 대상이 되어 왔다. 6일 미국 렌셀러 폴리테크닉대 모간 샬러 교수와 대학원생 저스틴 파크 연구팀에 따르면 이들은 최근 캐나다 온타리오주에서 발굴한 14억년 된 고대 암석에서 당시 대기의 구성을 알 수 있는 중요한 정보를 얻어냈다. 이 암석이 생성된 시기는 중기원생대(Mesoproterozoic)로 약 16억 년 전부터 10억 년 전 시기다. 중기원생대에는 광합성 진핵생물(조류 등)이 등장하고 유성생식을 시작하여 유전적 다양성을 확보했으며, 대륙이 형성되고 변화하는 중요한 시기였다. 다만 본격적인 현생 동물의 진화는 9억 년 후인 5억 년 전부터 시작되기 때문에 과학자들은 산소 농도는 여전히 낮았을 것으로 생각해왔다. 연구팀은 발굴한 암석이 당시 대기 환경에 대한 해답을 줄 것으로 보고 연구를 진행했다. 왜냐하면, 이 암석은 그냥 고대 광물이 아니라 소금 호수가 증발하면서 소금이 암석화돼 만들어진 암염(halite)이기 때문이다. 암염 속에는 당시 대기를 일부 간직한 공기 방울이 남아 있어 고대 기후를 연구하는 과학자들에게 중요한 데이터를 제공해왔다. 물론 암염 속 공기 방울은 주변 액체에 일부 녹아들기 때문에 실제 대기 구성과 다소 차이가 있다. 특히 산소는 잘 안 녹는데, 이산화탄소는 쉽게 물에 녹는다는 점이 문제다. 연구팀은 최신 장비와 방법론을 이용해 여기서 생기는 오류를 최소화하고 가장 믿을 수 있는 수치를 확보했다. 연구 결과 14억 년 지구 대기의 이산화탄소 농도는 지금보다 10배 정도 높았고 산소 농도는 현재의 20%보다 낮은 3.7%에 불과했다. 이산화탄소의 경우 예측과 부합되는 수준이다. 하지만 산소 농도는 과학자들이 과거 생각했던 것보다 훨씬 높았다. 인간이 숨쉬기에는 너무 낮은 농도이지만, 복잡한 다세포 동물의 진화를 막을 정도로 낮지는 않은 수준이다. 이 수치가 맞다고 생각하면 두 가지 해석이 가능하다. 우선 당시 대기가 불안정해 산소 농도가 변동이 컸고 이로 인해 복잡한 생물이 진화하는데 필요한 높은 산소 농도가 오래 유지되지 않았다는 것이다. 또 다른 해석은 당시 산소 농도 이외에 다른 요소가 다세포 동물의 진화를 막았다는 것이다. 어느 쪽이든 지구 대기 중 산소 농도는 생물 진화에 매우 중요한 요소이고 이산화탄소 농도는 기후에 중요한 요소다. 과학자들은 오래전 지구 대기의 변화를 알아내기 위해 노력하고 있다. 지금의 우리와는 별 상관이 없어 보이는 이야기 같지만, 사실 지금 우리가 여기 있을 수 있는 건 과거 이런 조건에서 살았고 진화한 먼 조상들 덕분이기 때문이다.

1859년 영국의 박물학자 앨프리드 러셀 월리스는 아시아와 오세아니아 사이에 생물 지리학적 경계선이 있다고 주장했다. 생물학자인 토머스 헨리 헉슬리가 ‘월리스선’이라고 이름 붙인 이 경계선을 기준으로 양쪽에 서식하는 야생 동물은 서로 경계를 넘는 경우가 거의 없다. 표범과 원숭이는 아시아 쪽에서 발견되지만, 유대류와 화식조는 주로 오세아니아 지역에 한정돼 분포한다. 그런데, 이 월리스선을 무시하는 동물이 하나 있다. 바로 돼지다. 돼지는 월리스선 양쪽 모두에서 분포하며, 동남아시아를 넘어 뉴칼레도니아, 바누아투, 멀리 떨어진 폴리네시아에서도 발견된다. 돼지는 생태학적으로 매우 효과적인 외래 침입종이며 문화적으로도 중요한 역할을 하는 동물이다. 그런데, 돼지는 어떤 방식으로 확산했고, 돼지의 확산에 인류는 어떤 역할을 했는지 과학자들은 의문을 품어왔다. 영국 런던 퀸 메리대 생물·행동과학부를 중심으로 프랑스, 스웨덴, 독일, 호주, 덴마크, 베트남, 네덜란드, 필리핀, 벨기에, 인도네시아, 뉴질랜드, 미국, 브루나이, 스리랑카, 바누아투, 아이슬란드 17개국 49개 대학과 연구 기관이 참여한 국제 공동 연구팀은 유전체 분석을 통해 수천 년 동안 태평양 섬들을 가로질러 이뤄진 인류의 이주가 어떻게 아시아-태평양 지역 전역에 외래종인 돼지가 유입되는 결과로 이어졌는지를 규명했다고 5일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 1월 1일 자에 실렸다. 연구팀은 현재 동남아시아와 오세아니아 지역에 서식하는 돼지와 고고학적 표본을 포함해 700마리 이상의 돼지 유전체를 정밀 분석했다. 연구팀은 이를 통해 동남아시아 전역에 돼지가 이동한 과정을 재구성하고, 돼지가 특정 섬에 도착한 시기와 토착 돼지 종들과 어떻게 교배됐는지를 추적했다. 그 결과, 연구팀은 서로 다른 문화를 가진 사람들이 수천 년 동안 다양한 돼지 종을 이동시켰다는 점을 발견했다. 가장 초기 증거는 약 5만 년 전에 최초의 동굴 벽화를 남긴 것으로 알려진 인도네시아 술라웨시섬에 거주했던 인류를 지목한다. 이들은 미래 식량 자원 확보를 위해 인도네시아 토착종인 수염돼지를 멀리까지 데리고 이동하고 벽화에 묘사하기도 했다. 이렇게 동남아시아 지역으로 퍼져나간 돼지는 약 4000년 전 초기 농경 공동체가 가축화하고, 다른 지역으로 이동할 때 데리고 가면서 급속히 확산했다. 인류는 대만, 필리핀, 인도네시아 북부를 거쳐 월리스선을 넘어선 파푸아뉴기니, 바누아투, 폴리네시아 먼 외딴섬들까지 이어졌다. 대항해 시대 이후 동남아시아가 유럽 식민지일 때는 유럽 돼지들까지 유입된 것으로 확인됐다. 또, 유입된 외래종 돼지 중 상당수는 탈출해 야생화되고, 토착종들과 교배하기도 했다. 이런 혼혈 돼지 종들은 현재 멸종 위기종인 코모도왕도마뱀의 주요 먹이원이 되기도 한다. 인류가 이동할 때 식량이나 자원으로 가축을 데리고 다녔다는 점에서 돼지 유전자를 분석해 문자가 없던 선사 시대 인류가 정확히 언제, 어디서, 어디로 이동했는지를 볼 수 있는 인류 이동의 ‘살아 있는 정교한 지도’를 볼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이번 연구가 생태계 보전에 대한 새로운 관점을 제기한다고 강조했다. 현재 동남아시아와 오세아니아 지역에서 돼지들은 각기 다른 지위와 영향력을 갖고 있다. 어떤 섬에서는 영적 존재로 추앙받고, 다른 곳에서는 유해 동물로 간주하며, 또 다른 지역에서는 현지 생태계에 너무 깊이 동화돼 토착종처럼 여겨지기도 한다. 전통 보전 생물학에서는 ‘원래 그 땅에 살던’ 토착종만 보호하고 ‘외부에서 유입된’ 외래종은 제거 대상으로 본다. 하지만 5만 년 전에 인간이 데려온 돼지가 코모도왕도마뱀처럼 토착종의 먹이가 되는 점을 고려한다면 이를 외래종이라고 해서 제거 대상으로 봐야 하는가와 같은 철학적 질문까지 던진다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 로랑 프란츠 영국 퀸 메리대 교수(고생물유전체학)는 “이번 연구는 돼지의 DNA 분석을 통해 월리스선이라는 자연 경계 중 하나를 넘어 동물을 이동시켰을 때 어떤 일이 벌어지는지를 보여준다”며 “고대와 현대 개체군의 유전체 서열 분석으로 동물의 확산과 인류의 사회적 진화를 살펴볼 수 있다는 점에서 의미가 크다”고 설명했다.

체중 감량에 효과적이라고 알려진 케토 다이어트가 간암 발생 위험을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 고지방 저탄수화물 식단을 장기간 유지하면 간세포가 변화해 암에 취약한 상태가 된다는 것이다. 2일(현지시간) 데일리메일 보도에 따르면, 고지방 저탄수화물 위주의 케토 다이어트 식단이 20년 이내에 간암 발생 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 최근 국제학술지 셀에 게재됐다. 케토 다이어트는 탄수화물 섭취를 거의 완전히 제한해 케토시스 상태를 유도하는 식단이다. 케토시스는 몸이 저장된 지방을 에너지원으로 태우는 상태로, 체중 감량에 도움을 준다. 연구에 참여한 매사추세츠공과대(MIT) 의학공학과학연구소 알렉스 샬렉 교수는 “세포가 고지방 식단과 같은 스트레스 요인을 반복적으로 처리하도록 강요받으면 생존에 도움이 되는 방식으로 반응하지만, 그 결과 암이 발생할 위험이 커진다”고 설명했다. MIT 연구팀은 쥐에게 고지방 식단을 먹이고 세포 분석 기술을 사용해 간의 반응을 관찰했다. 초기 단계에서 간세포는 생존에 도움이 되는 유전자를 활성화했다. 세포 사멸 가능성을 줄이고 성장을 촉진하는 방식이었다. 하지만 동시에 정상적인 간 기능에 필수적인 유전자들은 억제됐다. 연구진은 간세포가 이런 방식으로 적응하면 나중에 해로운 돌연변이가 생겼을 때 암세포로 변할 가능성이 높아진다는 것을 확인했다. 연구가 끝날 무렵 고지방 식단을 먹은 쥐들은 거의 모두 간암에 걸렸다. 하버드대와 MIT 출신 연구 공동 저자인 콘스탄틴 추아나스는 “개별 세포가 스트레스 환경에서 생존하는 데 유리한 방향으로 작동하지만, 전체 조직이 해야 할 기능은 희생된 것”이라고 설명했다. 쥐에서 이러한 세포 변화를 발견한 후 연구팀은 다양한 단계의 간질환을 앓고 있는 사람들을 조사했다. 시간이 지남에 따라 정상적인 간 기능에 필요한 유전자는 약해지고, 세포 생존과 관련된 유전자는 강화되는 것으로 나타났다. 연구팀은 이를 통해 환자의 생존 결과를 정확하게 예측할 수 있었다. 추아나스는 “고지방 식단으로 활성화되는 세포 생존 유전자의 발현이 높은 환자일수록 종양이 발생한 후 생존 기간이 짧았다”며 “간이 정상적으로 수행해야 할 기능을 지원하는 유전자 발현이 낮은 환자도 생존 기간이 짧았다”고 전했다. 과학자들은 대부분의 쥐가 1년 이내에 암이 발생했지만, 인간의 경우 이 과정이 훨씬 느려 약 20년에 걸쳐 진행된다고 강조했다. 다만 음주, 전반적인 건강 상태와 같은 생활 습관 요인에 따라 이 기간은 달라질 수 있다고 덧붙였다. 과도한 음주와 바이러스 감염은 모두 간세포를 미성숙한 상태로 만들어 암 발생 위험을 높인다. 연구팀은 앞으로 건강한 식단이나 마운자로 같은 GLP-1 체중 감량 약물을 사용해 이러한 손상을 되돌릴 수 있는지 조사할 계획이다. 샬렉 교수는 “이제 새로운 분자 표적과 생물학적 기전에 대한 더 나은 이해를 갖게 됐으며, 이를 통해 환자의 치료 결과를 개선할 수 있는 새로운 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다.

지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 온 것이 분명한 3개의 외계 천체를 찾아냈다. 최초의 외계 소행성인 오무아무아는 2017년에, 두 번째 외계 천체이자 첫 번째 외계 혜성인 보리소프 2019년에 포착됐다. 그리고 2025년 과학자들은 두 번째 외계 혜성이자 3번째 외계 천체인 아틀라스 (3I/ATLAS)를 포착했다. 아틀라스는 세 개의 외계 천체 가운데 가장 흥미로운 천체로 최근 지구와 태양에서 가장 가까운 지점을 빠르게 지나갔다. 과학자들은 아틀라스가 우리 태양계보다 더 오래된 천체라고 보고 있다. 예상 나이는 70억 년 정도다. 아마도 아틀라스는 태양계의 카이퍼 벨트 같은 외곽에 있는 얼음 천체였는데 다른 별이나 행성의 중력으로 인해 튕겨져 나가 우주를 고속으로 질주하는 방랑자가 된 것으로 보인다. 아무튼 아틀라스는 크기도 크고 태양에 가까이 다가간 외계 혜성이기 때문에 거대한 꼬리를 만들면서 물질을 분출하고 있다. 덕분에 과학자들은 아틀라스에서 상당히 많은 정보를 얻을 수 있었다. 그리고 현재도 관측이 활발히 이뤄지고 있는 중이다. 그런데 이렇게 외계 천체가 태양계로 진입할 때마다 각종 커뮤니티에서는 사실은 고도의 문명을 지닌 외계인이 타고 온 우주선이라는 이야기가 나오고 있다. 물론 과학적 근거가 있는 건 아니지만, 이는 대중의 관심을 불러 모으기 때문에 과학자들도 사실은 반가운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 세간의 관심이 쏠려야 연구 지원도 많아지고 연구도 활발해지기 때문이다. 아무튼 아틀라스 역시 외계 우주선이라는 음모론이 나오는 마당이니 본래부터 외계 문명을 탐사하는 과학자들이 가만있을 순 없는 일이다. 그래서 고도로 발전된 외계 문명이 송출하는 무선 전파 신호를 감지하는 브레이크스루 리슨 프로그램 (Breakthrough Listen program)의 과학자들에게 아틀라스는 놓치기 힘든 관측 대상이다. 아틀라스가 지구에 가장 근접하기 전날인 2025년 12월 18일 캘리포니아 대학의 벤 야콥슨-벨 (Ben Jacobson-Bell)과 동료들은 웨스트 버지니아 그린뱅크 천문대의 100m 전파 망원경을 (사진) 이용해 3I/ATLAS에서 외계 문명의 신호로 볼 수 있는 전파 신호가 감지되는지 조사했다. 연구팀은 지구에서 와이파이 신호나 휴대 전화 등에 사용되는 주파수인 1-12GHz 파장에 집중했는데, 여기서 47만 1000개의 신호를 잡아냈다. 그리고 인공적인 신호일 가능성이 제일 높은 신호 9개를 선정해 자세히 조사했다. 그 결과 연구팀은 아틀라스에서 방향에서 감지된 0.1W 이상의 전파 신호 가운데 인공적인 신호는 없다는 결론을 내렸다. 우리가 사용하는 휴대전화 신호보다 10배 낮은 신호까지 탐색했지만, 아무런 소득을 얻지 못한 셈이다. 물론 외계인이 휴대폰이 없거나 와이파이를 쓰지 않을 가능성도 있지만, 지금까지 관측 결과는 아틀라스가 외계 혜성이라는 점을 확인하고 있다. 진실은 저 너머에 있을지도 모르지만, 적어도 아직은 외계인이 발견되진 않은 셈이다.

지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 온 것이 분명한 3개의 외계 천체를 찾아냈다. 최초의 외계 소행성인 오무아무아는 2017년에, 두 번째 외계 천체이자 첫 번째 외계 혜성인 보리소프 2019년에 포착됐다. 그리고 2025년 과학자들은 두 번째 외계 혜성이자 3번째 외계 천체인 아틀라스 (3I/ATLAS)를 포착했다. 아틀라스는 세 개의 외계 천체 가운데 가장 흥미로운 천체로 최근 지구와 태양에서 가장 가까운 지점을 빠르게 지나갔다. 과학자들은 아틀라스가 우리 태양계보다 더 오래된 천체라고 보고 있다. 예상 나이는 70억 년 정도다. 아마도 아틀라스는 태양계의 카이퍼 벨트 같은 외곽에 있는 얼음 천체였는데 다른 별이나 행성의 중력으로 인해 튕겨져 나가 우주를 고속으로 질주하는 방랑자가 된 것으로 보인다. 아무튼 아틀라스는 크기도 크고 태양에 가까이 다가간 외계 혜성이기 때문에 거대한 꼬리를 만들면서 물질을 분출하고 있다. 덕분에 과학자들은 아틀라스에서 상당히 많은 정보를 얻을 수 있었다. 그리고 현재도 관측이 활발히 이뤄지고 있는 중이다. 그런데 이렇게 외계 천체가 태양계로 진입할 때마다 각종 커뮤니티에서는 사실은 고도의 문명을 지닌 외계인이 타고 온 우주선이라는 이야기가 나오고 있다. 물론 과학적 근거가 있는 건 아니지만, 이는 대중의 관심을 불러 모으기 때문에 과학자들도 사실은 반가운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 세간의 관심이 쏠려야 연구 지원도 많아지고 연구도 활발해지기 때문이다. 아무튼 아틀라스 역시 외계 우주선이라는 음모론이 나오는 마당이니 본래부터 외계 문명을 탐사하는 과학자들이 가만있을 순 없는 일이다. 그래서 고도로 발전된 외계 문명이 송출하는 무선 전파 신호를 감지하는 브레이크스루 리슨 프로그램 (Breakthrough Listen program)의 과학자들에게 아틀라스는 놓치기 힘든 관측 대상이다. 아틀라스가 지구에 가장 근접하기 전날인 2025년 12월 18일 캘리포니아 대학의 벤 야콥슨-벨 (Ben Jacobson-Bell)과 동료들은 웨스트 버지니아 그린뱅크 천문대의 100m 전파 망원경을 (사진) 이용해 3I/ATLAS에서 외계 문명의 신호로 볼 수 있는 전파 신호가 감지되는지 조사했다. 연구팀은 지구에서 와이파이 신호나 휴대 전화 등에 사용되는 주파수인 1-12GHz 파장에 집중했는데, 여기서 47만 1000개의 신호를 잡아냈다. 그리고 인공적인 신호일 가능성이 제일 높은 신호 9개를 선정해 자세히 조사했다. 그 결과 연구팀은 아틀라스에서 방향에서 감지된 0.1W 이상의 전파 신호 가운데 인공적인 신호는 없다는 결론을 내렸다. 우리가 사용하는 휴대전화 신호보다 10배 낮은 신호까지 탐색했지만, 아무런 소득을 얻지 못한 셈이다. 물론 외계인이 휴대폰이 없거나 와이파이를 쓰지 않을 가능성도 있지만, 지금까지 관측 결과는 아틀라스가 외계 혜성이라는 점을 확인하고 있다. 진실은 저 너머에 있을지도 모르지만, 적어도 아직은 외계인이 발견되진 않은 셈이다.

민관 연구시설 180곳 모여 있어인프라 공유… 산학연 교류 활발석박사 과정 꾸준한 유입 있지만점점 단기 성과 요구에 부담도 지난달 22일 일본 도쿄에서 북동쪽으로 약 50㎞를 달려 ‘일본 과학의 중심’인 이바라키현 쓰쿠바시에 닿았다. 역을 나서니 걸어서 10~15분 거리 안에 산업기술종합연구소(AIST), 국립재료연구소(NIMS), 우주항공연구개발기구(JAXA) 등이 차례로 이어졌다. 북쪽의 쓰쿠바대학까지 도시 전체가 하나의 ‘연구 캠퍼스’로 보였다. 쓰쿠바시에는 대학과 국립연구기관 소속 연구시설 29개가 집적돼 있다. 민간 연구소 등 연구 관련 기관은 총 150여곳에 달한다. 약 26만명의 시민 중에 연구 관련 근로자가 2만 3000여명으로 10명 중 한 명꼴로 과학기술계에 종사한다. 1970년대 조성된 쓰쿠바시는 일본에서 도쿄 23구를 제외하고 인구 증가율 1위다. 이곳에서 들여다본 일본 기초과학은 사회적 관심 속에 제도·기관·산업이 맞물려 중장기 투자로 인재를 키워내는 구조였다. 쓰쿠바대에서 만난 소립자 물리이론 연구자 아사노 유마(40) 조교수는 “기초과학은 당장 돈을 벌지 못한다는 인식도 강하지만 사회적으로는 ‘없어지면 안 된다’는 공감대가 유지되고 있다”고 말했다. 그는 “쓰쿠바는 다른 대학에 비해 연구 외 업무 부담, 즉 잡일이 상대적으로 적어 연구 흐름을 끊지 않고 이어가기 쉽다”고 말했다. 쓰쿠바대에서 플라스마·핵융합 연구를 하는 요시카와 마사노 준교수(부교수)도 “쓰쿠바에는 실험을 준비하고 장비를 제작·조정할 공간과 시설이 충분하다”며 “쓰쿠바대는 여러 국립 연구기관과 가까운 곳에 만들어진 대학이라 다양한 분야의 연구자들과 자연스럽게 교류할 기회가 많다”고 말했다. NIMS 관계자도 “쓰쿠바의 강점은 개별 연구 인프라를 단독으로 사용하는 것이 아니라 여러 대형 연구 시설을 연계해 ‘면(面)’으로 활용하는 것”이라며 “고도의 전문성을 갖춘 기술 인력이 상시 배치돼 있어 연구 속도와 효율성을 높이고 있다”고 말했다. ‘연계대학원’ 제도 역시 쓰쿠바의 강점이다. 국립 연구기관 연구자가 대학원생을 지도하고 대학 강의도 맡는다. 인적 교류 활성화 효과와 함께 연구원들의 수입 증가에도 도움이 된다. 행정업무가 적은 연구 집중 구조, 대형 연구 인프라 집적, 대학과 국립연구기관의 협업 등으로 쓰쿠바시는 인재가 선순환된다. 아사노 조교수는 “기초과학 전공을 택하는 학생 비율은 줄고 있지만 쓰쿠바대의 경우 석·박사 과정 지원자가 꾸준히 들어오고 있다”고 말했다. 쓰쿠바의 과학자들은 기초과학이 발전하려면 정부가 ‘통섭 연구 환경 조성’, ‘연구 자율성을 보장하는 투자’ 등을 지속적으로 수행해야 한다고 입을 모았다. 쓰쿠바는 도시 차원에서 축적한 협업 구조에 더해 지방자치단체가 여러 분야의 과학자들이 서로 만날 기회를 만든다. 현과 시를 포함해 75개 기관이 참여해 정기적으로 교류하는 ‘쓰쿠바 연구학원도시 교류협의회’가 대표적이다. 연구자들은 이를 ‘느슨하지만 끊기지 않는 네트워크’라고 했다. 쓰쿠바시 과학기술전략과 관계자는 “행정(기관)은 앞에서 방향을 정하는 조직이 아니라, 각 기관이 느슨하게 연결된 상태에서 스스로 움직일 수 있도록 판을 깔아주는 역할을 한다”고 설명했다. 쓰쿠바 연구단지에서 그간 4명이 노벨상을 받았다. 쓰쿠바대 전신인 도쿄교육대 교수였던 도모나가 신이치로가 1965년 노벨 물리학상을 수상했다. 에사키 레오나 쓰쿠바대 전 총장이 1973년 물리학상을, 시라카와 히데키 쓰쿠바대 명예교수가 2000년 화학상을, 고에너지가속기연구소의 고바야시 마코토 박사가 2008년 물리학상을 받았다. 다만, 기초과학의 미래를 둘러싼 우려는 일본에서도 적지 않다. 연구비가 단기 성과나 유행하는 분야를 중심으로 배분되는 경향이 점점 강해진다는 것이다. 요시카와 준교수는 “예산과 인력이 줄어드는 상황에서 매년 가시적인 성과를 요구받는 부담은 작지 않다”며 “기초과학과 인재 양성에는 결국 시간과 사람이 필요하다”고 말했다.

우리나라 과학기술이 후퇴한다는 위기감이 이어지면서 정부가 정책 방향 대전환에 나섰다. 과학기술계 안팎에선 올해가 무너진 연구 생태계를 회복하는 원년이 될 수 있다는 기대가 나온다. 연구 현장의 최대 관심사는 정부의 연구과제중심제도(PBS) 단계적 폐지다. PBS는 20개가 넘는 정부출연연구기관(출연연)이 경쟁을 통해 국가 연구·개발(R＆D) 과제를 수주하도록 했던 제도다. 도입 취지는 경쟁을 통한 연구 생산성 제고, 연구책임자의 권한 강화를 통한 연구 자율성 향상 등이었다. 하지만 결과적으로 연구보다 수주에 매달리고 인건비를 확보하려 단기 과제에만 집중하는 풍토를 만들었다는 비판이 이어졌다. 이에 정부는 올해부터 출연연의 인건비를 PBS가 아닌 정부 출연금으로 지급한다. 출연연은 과제 수주 대신 자율적으로 기술 목표를 설정하는 전략연구에 집중하도록 했다. 정부는 대형 국가 R＆D 사업의 신속성을 보장하려 예비 타당성 조사도 폐지한다. 윤석열 정부에서 삭감했던 R＆D 예산의 경우 회복은 물론 역대 최대 규모인 35조 5000억원을 책정했다. 다만, 연구 현장에서 예산 증가 효과를 체감하려면 예산 집행까지 다소 시간이 필요하다. 정부는 2030년까지 노벨상·울프상·튜링상 등 세계 최고 권위의 학술상 수상자를 배출하고, 세계 5대 기초연구 강국으로 도약하겠다는 구상도 내놓았다. 우수 과제에 대해 최대 11년까지 후속 연구를 지원해 ‘한 우물 파기 연구’를 가능하게 하고, ‘상위 1% 연구자’(HCR)도 현재 54명 수준에서 2030년 100명까지 늘린다. 우리나라를 대표할 ‘국가과학자’ 20명도 올해 처음 선발한다. 현장에선 정부가 과학기술계의 위기를 정확하게 진단한 것만으로도 진일보했다고 평가했다. 전국과학기술연구전문노동조합은 “숙원이 해결될 것으로 보인다”며 환영의 뜻을 밝혔다. 다만 구체적인 수립 과정에서 현장의 목소리가 최우선으로 반영되어야 한다고 강조했다. 한 출연연 관계자는 “기관출연금으로 출연연 인건비 전액을 지원하는 과정에서 행정 지원과 평가 방식 개선, 연구 자율성 보장은 여전히 미완의 과제”라고 말했다. 또 다른 관계자는 “학생, 대학, 연구소, 지역을 잇는 인재 순환 구조가 필요하다. 안정적인 처우와 연구 자율성을 바탕으로 한 도전적 연구 환경이 갖춰져야 한다”고 말했다.

지난해 10월 사카구치 시몬 오사카대 교수가 노벨 생리의학상을, 기타가와 스스무 교토대 교수가 노벨 화학상을 받았다. 과학 분야에서의 26·27번째 일본인 수상자다. ‘0명 대 27명’은 단순히 한일 노벨상 수상자 현황이 아니다. 양국 기초과학의 현실이다. 지난달 22일 찾은 일본 이바라키현 쓰쿠바시의 과학자들은 자신을 ‘일본에 없어서는 안 될 과학 연구의 중심’이라고 불렀다. 충분한 연구시설, 행정업무 없는 연구 집중 환경으로 청년 과학자의 유입이 끊이지 않는다고 했다. 통섭의 학문이 가능한 환경에 만족했고, 무엇보다 연구의 자율성을 우선시하는 정부의 정책 방향을 높게 평가했다. 같은 날 찾은 대전 대덕 연구개발특구의 과학자들은 적잖이 풀이 죽어 있었다. 정부의 연구개발(R＆D) 예산 삭감이 아직 회복되지 않아 실험기기 구매 퇴짜는 계속됐다. 과도한 행정업무는 물론 연구의 자율성은 축소됐다. 신규 연구를 들이밀면 정부는 “미국도 하냐”고 묻는데, 이에 ‘미국도 안 하는 연구’라고 힘주어 답하면 “근데 우리가 왜 하냐”는 반응이 돌아온다며 답답해했다. 한 연구원은 “우리도 태극기를 가슴에 품고 들어왔다”고 했다. 그들의 도전 정신이 꺾인 이유와 식은 열정을 다시 지필 방법을 물었다.

지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 온 것이 분명한 3개의 외계 천체를 찾아냈다. 최초의 외계 소행성인 ‘오무아무아’(Oumuamua)는 2017년에, 두 번째 외계 천체이자 첫 번째 외계 혜성인 ‘2I/보리소프’(2I/Borisov)는 2019년에 포착됐다. 그리고 2025년 과학자들은 두 번째 외계 혜성이자 3번째 외계 천체인 ‘아틀라스’(3I/ATLAS)를 포착했다. 아틀라스는 세 개의 외계 천체 가운데 가장 흥미로운 천체로 최근 지구와 태양에서 가장 가까운 지점을 빠르게 지나갔다. 과학자들은 아틀라스가 우리 태양계보다 더 오래된 천체라고 보고 있다. 예상 나이는 70억 년 정도다. 아마도 아틀라스는 태양계의 카이퍼 벨트 같은 외곽에 있는 얼음 천체였는데 다른 별이나 행성의 중력으로 인해 튕겨 나가 우주를 고속으로 질주하는 방랑자가 된 것으로 보인다. 아무튼 아틀라스는 크기도 크고 태양에 가까이 다가간 외계 혜성이기 때문에 거대한 꼬리를 만들면서 물질을 분출하고 있다. 덕분에 과학자들은 아틀라스에서 상당히 많은 정보를 얻을 수 있었다. 그리고 현재도 관측이 활발히 이뤄지는 중이다. 그런데 이렇게 외계 천체가 태양계로 진입할 때마다 각종 커뮤니티에서는 사실은 고도의 문명을 지닌 외계인이 타고 온 우주선이라는 이야기가 나오고 있다. 물론 과학적 근거가 있는 건 아니지만, 이는 대중의 관심을 불러 모으기 때문에 과학자들도 사실은 반가운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 세간의 관심이 쏠려야 연구 지원도 많아지고 연구도 활발해지기 때문이다. 아무튼 아틀라스 역시 외계 우주선이라는 음모론이 나오는 마당이니 본래부터 외계 문명을 탐사하는 과학자들이 가만있을 순 없는 일이다. 그래서 고도로 발전된 외계 문명이 송출하는 무선 전파 신호를 감지하는 ‘브레이크스루 리슨 프로그램’(Breakthrough Listen program)의 과학자들에게 아틀라스는 놓치기 힘든 관측 대상이다. 아틀라스가 지구에 가장 근접하기 전날인 2025년 12월 18일 캘리포니아 대학 벤 야콥슨-벨과 동료들은 웨스트 버지니아 그린뱅크 천문대의 100m 전파 망원경을 이용해 3I/ATLAS에서 외계 문명의 신호로 볼 수 있는 전파 신호가 감지되는지 조사했다. 연구팀은 지구에서 와이파이 신호나 휴대 전화 등에 사용되는 주파수인 1-12GHz 파장에 집중했는데, 여기서 471,000개의 신호를 잡아냈다. 그리고 인공적인 신호일 가능성이 제일 높은 신호 9개를 선정해 자세히 조사했다. 그 결과 연구팀은 아틀라스에서 방향에서 감지된 0.1W 이상의 전파 신호 가운데 인공적인 신호는 없다는 결론을 내렸다. 우리가 사용하는 휴대전화 신호보다 10배 낮은 신호까지 탐색했지만, 아무런 소득을 얻지 못한 셈이다. 물론 외계인이 휴대전화가 없거나 와이파이를 쓰지 않을 가능성도 있지만, 지금까지 관측 결과는 아틀라스가 외계 혜성이라는 점을 확인하고 있다. 진실은 저 너머에 있을지도 모르지만, 적어도 아직은 외계인이 발견되진 않은 셈이다.

지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 온 것이 분명한 3개의 외계 천체를 찾아냈다. 최초의 외계 소행성인 ‘오무아무아’(Oumuamua)는 2017년에, 두 번째 외계 천체이자 첫 번째 외계 혜성인 ‘2I/보리소프’(2I/Borisov)는 2019년에 포착됐다. 그리고 2025년 과학자들은 두 번째 외계 혜성이자 3번째 외계 천체인 ‘아틀라스’(3I/ATLAS)를 포착했다. 아틀라스는 세 개의 외계 천체 가운데 가장 흥미로운 천체로 최근 지구와 태양에서 가장 가까운 지점을 빠르게 지나갔다. 과학자들은 아틀라스가 우리 태양계보다 더 오래된 천체라고 보고 있다. 예상 나이는 70억 년 정도다. 아마도 아틀라스는 태양계의 카이퍼 벨트 같은 외곽에 있는 얼음 천체였는데 다른 별이나 행성의 중력으로 인해 튕겨 나가 우주를 고속으로 질주하는 방랑자가 된 것으로 보인다. 아무튼 아틀라스는 크기도 크고 태양에 가까이 다가간 외계 혜성이기 때문에 거대한 꼬리를 만들면서 물질을 분출하고 있다. 덕분에 과학자들은 아틀라스에서 상당히 많은 정보를 얻을 수 있었다. 그리고 현재도 관측이 활발히 이뤄지는 중이다. 그런데 이렇게 외계 천체가 태양계로 진입할 때마다 각종 커뮤니티에서는 사실은 고도의 문명을 지닌 외계인이 타고 온 우주선이라는 이야기가 나오고 있다. 물론 과학적 근거가 있는 건 아니지만, 이는 대중의 관심을 불러 모으기 때문에 과학자들도 사실은 반가운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 세간의 관심이 쏠려야 연구 지원도 많아지고 연구도 활발해지기 때문이다. 아무튼 아틀라스 역시 외계 우주선이라는 음모론이 나오는 마당이니 본래부터 외계 문명을 탐사하는 과학자들이 가만있을 순 없는 일이다. 그래서 고도로 발전된 외계 문명이 송출하는 무선 전파 신호를 감지하는 ‘브레이크스루 리슨 프로그램’(Breakthrough Listen program)의 과학자들에게 아틀라스는 놓치기 힘든 관측 대상이다. 아틀라스가 지구에 가장 근접하기 전날인 2025년 12월 18일 캘리포니아 대학 벤 야콥슨-벨과 동료들은 웨스트 버지니아 그린뱅크 천문대의 100m 전파 망원경을 이용해 3I/ATLAS에서 외계 문명의 신호로 볼 수 있는 전파 신호가 감지되는지 조사했다. 연구팀은 지구에서 와이파이 신호나 휴대 전화 등에 사용되는 주파수인 1-12GHz 파장에 집중했는데, 여기서 471,000개의 신호를 잡아냈다. 그리고 인공적인 신호일 가능성이 제일 높은 신호 9개를 선정해 자세히 조사했다. 그 결과 연구팀은 아틀라스에서 방향에서 감지된 0.1W 이상의 전파 신호 가운데 인공적인 신호는 없다는 결론을 내렸다. 우리가 사용하는 휴대전화 신호보다 10배 낮은 신호까지 탐색했지만, 아무런 소득을 얻지 못한 셈이다. 물론 외계인이 휴대전화가 없거나 와이파이를 쓰지 않을 가능성도 있지만, 지금까지 관측 결과는 아틀라스가 외계 혜성이라는 점을 확인하고 있다. 진실은 저 너머에 있을지도 모르지만, 적어도 아직은 외계인이 발견되진 않은 셈이다.

약물 내성을 가진 치명적인 곰팡이가 인간의 피부에 강력하게 달라붙는 능력을 키우며 전 세계로 빠르게 번지고 있어 과학자들이 긴급 경고를 발령했다. 이 곰팡이는 면역력이 약한 환자들에게 치명적인 감염을 일으키며, 특히 병원과 요양원에서 집단 발병을 일으켜 심각한 공중보건 위협이 되고 있다. 지난달 31일(현지시간) 영국 더선은 인간 피부에 접착제처럼 강하게 달라붙는 곰팡이균 ‘칸디다 아우리스’가 전 세계적으로 급속히 확산하고 있다고 보도했다. 효모의 일종인 칸디다 아우리스는 2009년 일본에서 처음 발견됐다. 이후 전 세계로 퍼져나가 2014년 인도에서 주요 공중보건 위협으로 확인됐다. 세계보건기구(WHO)는 2022년 이 균을 최우선 주의 곰팡이 병원균으로 지정했다. 현재 6개 대륙 61개국 이상에서 발견되고 있다. 미국에서는 지난해 한 해에만 27개 주에서 최소 7000명이 감염됐다. 영국도 상황이 심각하다. 코로나19 팬데믹 기간 여행 제한이 해제된 뒤 병원 검출 사례가 급증했다. 영국 보건안전청(UKHSA)은 올해 초 보고서에서 “런던과 잉글랜드 남동부에서 대규모 집단 감염이 발생했다”고 밝혔다. 사망률 50%…피부 달라붙는 특수 능력칸디다 아우리스는 면역력이 약한 사람들에게 치명적이다. 항진균제 치료를 받아도 감염자의 사망률이 50% 이상에 달한다. 이 곰팡이가 무서운 속도로 퍼지는 데는 특별한 이유가 있다. 우선 성장 방식을 바꿀 수 있다. 효모 형태에서 실처럼 긴 모양으로 변하며 약물에 대한 저항력을 키운다. 세포벽의 특수 단백질로 사람 피부에 강력하게 달라붙어 자리를 잡는 것도 특징이다. 국제학술지 ‘미생물학 및 분자생물학 리뷰’에 실린 연구 논문은 “피부에 곰팡이가 정착한 환자가 병원 안에서 다른 환자에게 균을 옮길 수 있어 의학적으로 심각한 문제”라며 “피부에 균이 자리잡은 환자의 경우 온몸으로 퍼지는 심각한 감염을 겪을 위험도 크다”고 경고했다. “균 막을 수 있는 항진균제 개발 시급”현재 칸디다 아우리스 치료에 동원할 수 있는 항진균제는 4종류에 불과하다. 심지어 이 균은 기존 약물에 강력한 내성을 가진 경우가 많아, 환자의 상태나 균주의 특성에 따라 치료 효과가 천차만별이며 대응에 한계가 있는 실정이다. 임상시험을 진행 중이거나 최근 승인받은 신약 3가지가 머지않아 환자들에게 투여될 전망이다. 새로운 백신과 치료법도 이 곰팡이의 확산을 막는 데 도움이 될 수 있다고 연구진은 전했다. 연구진은 “곰팡이 병원균을 광범위하게 막을 수 있는 새 항진균제 개발이 시급하다”며 “진단 검사를 개선하고, 위험도가 높은 환자를 위한 면역·백신 치료법도 함께 개발해야 한다”고 강조했다. 특히 의료 자원이 부족한 나라들에서 곰팡이 감염의 심각성을 알리고 감시 체계를 강화해야 한다고 연구진은 촉구했다.

지금까지 발견된 외계 행성은 5000개가 넘는다. 대부분 태양 같은 항성(별) 주위를 도는 행성들로, 별 없이 도는 ‘나 홀로 행성’은 스스로 빛을 내지 않아 발견하기가 매우 어렵다. 발견하더라도 떠돌이 행성이 지구에서 얼마나 떨어져 있고, 얼마나 무거운지 정확히 알 수 없었다. 이런 상황에서 중국, 한국, 폴란드, 이스라엘, 영국, 스위스, 스웨덴, 독일, 미국, 뉴질랜드 10개국 과학자들이 모인 국제 공동 연구팀이 지상과 우주에서 동시 관측을 통해 최근 발견한 떠돌이 행성의 질량과 지구로부터 거리를 측정하는 데 성공했다고 4일 밝혔다. 이번 연구에는 중국 베이징대, 베이징 국립 천문 관측소, 저장대 고등 물리학 연구소, 천문학 연구소, 칭화대, 서호대, 한국 천문연구원, 충북대, 과학기술연합대학원대학교(UST), 폴란드 바르샤바대, 이스라엘 바이츠만 과학 연구소, 영국 케임브리지대, 워윅대, 빌라노바대, 스위스 제네바대, 스웨덴 룬드대, 독일 막스 플랑크 천문학 연구소, 미국 오하이오 주립대, 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터, 뉴질랜드 캔터베리대 소속 물리학자, 천문학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 1월 1일 자에 실렸다. 행성은 보통 하나 이상의 별 주변을 돌고 있지만, 일부 행성은 은하계를 홀로 떠도는 것으로 알려졌다. 떠돌이 행성이나 나 홀로 행성이라고 불리는 이 천체들은 주변에 별을 발견할 수 없다. 스스로 빛을 거의 내지 않아 미세중력렌즈라는 효과를 통해서만 발견할 수 있다. 일반 상대성 이론에 근거한 현상인 미세중력렌즈는 관측자와 멀리 떨어진 별 사이로 행성 같은 천체가 지나갈 때, 천체의 중력이 렌즈 역할을 해 뒤쪽 별의 빛을 휘게 하고 일시적으로 밝게 증폭시키는 현상이다. 문제는 미세중력렌즈 현상은 행성까지 거리를 명확히 파악하기 어렵고, 질량도 측정이 쉽지 않다는 점이다. 이에 연구팀은 짧은 찰나의 순간에 나타나는 미세중력렌즈 현상을 통해 새로운 떠돌이 행성을 발견했다. 그러나 이들은 이전 발견들과는 달리 여러 지상 관측소와 가이아 우주망원경을 활용해 지구와 우주에서 떠돌이 행성을 동시에 관측함으로써 거리와 질량을 밝혀냈다. 연구팀은 서로 멀리 떨어진 두 관측 지점에 빛이 도달하는 시간의 아주 미세한 차이를 통해 ‘미세중력렌즈 시차’를 측정했다. 이들은 이를 ‘유한 광원 점 렌즈 모델링’과 결합하여 행성의 질량과 위치를 밝혀냈다. 유한 광원 점 렌즈 모델링은 배경에 있는 별이 단순한 점이 아니라 크기를 가진 면적체라고 가정하고, 렌즈 역할을 하는 천체를 점으로 간주하여 분석하는 수학적 방식으로 렌즈 전체의 질량 등을 정밀하게 산출한다. 이번에 발견된 떠돌이 행성은 목성 질량의 약 22% 수준이며, 우리 은하 중심부에서 약 3000파섹 떨어진 곳에 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이 행성의 질량이 토성과 비슷하기 때문에 작은 별이나 갈색 왜성처럼 홀로 생성된 것이 아니라 어느 행성계 내부에서 형성되었을 가능성이 높은 것으로 추정한다. 질량이 작은 나 홀로 행성들은 별 주변에서 태어났으나, 인접한 행성과의 상호작용이나 불안정한 동반성의 영향과 같은 중력적 격변을 겪으며 궤도 밖으로 쫓겨났을 것이라고 연구팀은 보고 있다. 2026년 새해 처음 발표된 사이언스 논문에 대해 가빈 콜먼 영국 런던 퀸 메리대 물리·화학부 교수는 “이번 연구 결과는 행성들이 어떤 다양하고 역동적인 경로를 통해 성간 공간에서 움직이는지에 대한 통찰을 보여준다”고 평했다. 콜먼 교수는 “현재까지 발견된 떠돌이 행성은 불과 몇 개에 불과하지만, 2027년 발사 예정인 미국 항공우주국(NASA)의 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경 프로젝트로 탐지 사례가 급증할 것”이라고 덧붙였다. 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경은 ‘미세중력렌즈’를 활용하며 허블 우주 망원경보다 100배 넓은 시야를 갖고 은하계에 숨어 있는 수천 개의 떠돌이 행성을 찾아낼 것으로 기대된다.

선진국에서는 인간의 평균 수명이 80세를 넘고 있고 매년 점점 기대 수명이 증가하고 있지만 100세는 여전히 넘기 힘든 장벽이다. 아무리 의학 기술이 발전하고 평소에 건강 관리를 잘해도 100세를 넘어 장수하려면 본인의 노력만으로는 힘들도 조상님의 힘도 필요하다. 좀 더 과학적으로 말하면 오래 건강을 유지하는 장수 유전자가 필요하다. 과학자들은 100세 이상 장수 노인들의 유전자를 조사해 어떤 유전자가 무병장수에 좋은 영향을 미치는지 연구해왔다. 2일 학계에 따르면 이탈리아 볼로냐대 스테파니아 사르노가 이끄는 연구팀은 이탈리아에서 100세 이상 장수한 노인 333명과 건강한 50세 성인 690명의 유전자를 분석해 장수 유전자를 후손에게 물려준 조상이 누구인지를 조사했다. 연구팀에 따르면 현재 유럽인에게 유전자를 전달한 4개의 주요 그룹인 빙하기 후 초기 서유럽 수렵 채집인(WHG), 초기 신석기 아나톨리아 지역 농경민, 청동기 유목민, 이란 및 코카서스 지역인 가운데 서유럽 수렵 채집인 유전자가 100세 이상 장수 노인에서 가장 흔하게 나타났다. 특히 여성에서 초기 서유럽 수렵 채집인의 유전자가 2배 높게 나타났다. 연구팀은 이것이 춥고 힘든 환경에서 생존한 수렵 채집인의 유전적 특징 때문이라고 해석했다. 다른 인구 집단보다 더 어려운 환경에 적응하기 위해 효율적 대사 및 강화된 면역 기능을 진화시킨 것이 현대의 후손들에게 더 오래 살 수 있는 특징으로 남게 된 것이라는 이야기다. 선조가 고생한 덕분에 후손이 덕을 본 셈이다. 물론 이 이야기는 유전자를 잘 타고나야만 오래 산다는 이야기는 아니다. 아무리 유전자가 좋아도 건강한 생활 습관과 식사, 그리고 현대 의학의 도움이 없다면 장수할 가능성은 크게 줄어든다. 다만 같은 조건이면 장수 유전자가 수명을 더 연장시키는 효과가 있는 점은 분명하다. 과학자들이 장수 유전자를 밝혀내고 그 기전을 연구하면 장수 유전자가 없는 사람에서도 수명 연장의 기회가 열릴 수 있는 만큼 앞으로의 연구를 기대해 본다.

선진국에서는 인간의 평균 수명이 80세를 넘고 있고 매년 점점 기대 수명이 증가하고 있지만 100세는 여전히 넘기 힘든 장벽이다. 아무리 의학 기술이 발전하고 평소에 건강 관리를 잘해도 100세를 넘어 장수하려면 본인의 노력만으로는 힘들도 조상님의 힘도 필요하다. 좀 더 과학적으로 말하면 오래 건강을 유지하는 장수 유전자가 필요하다. 과학자들은 100세 이상 장수 노인들의 유전자를 조사해 어떤 유전자가 무병장수에 좋은 영향을 미치는지 연구해왔다. 2일 학계에 따르면 이탈리아 볼로냐대 스테파니아 사르노가 이끄는 연구팀은 이탈리아에서 100세 이상 장수한 노인 333명과 건강한 50세 성인 690명의 유전자를 분석해 장수 유전자를 후손에게 물려준 조상이 누구인지를 조사했다. 연구팀에 따르면 현재 유럽인에게 유전자를 전달한 4개의 주요 그룹인 빙하기 후 초기 서유럽 수렵 채집인(WHG), 초기 신석기 아나톨리아 지역 농경민, 청동기 유목민, 이란 및 코카서스 지역인 가운데 서유럽 수렵 채집인 유전자가 100세 이상 장수 노인에서 가장 흔하게 나타났다. 특히 여성에서 초기 서유럽 수렵 채집인의 유전자가 2배 높게 나타났다. 연구팀은 이것이 춥고 힘든 환경에서 생존한 수렵 채집인의 유전적 특징 때문이라고 해석했다. 다른 인구 집단보다 더 어려운 환경에 적응하기 위해 효율적 대사 및 강화된 면역 기능을 진화시킨 것이 현대의 후손들에게 더 오래 살 수 있는 특징으로 남게 된 것이라는 이야기다. 선조가 고생한 덕분에 후손이 덕을 본 셈이다. 물론 이 이야기는 유전자를 잘 타고나야만 오래 산다는 이야기는 아니다. 아무리 유전자가 좋아도 건강한 생활 습관과 식사, 그리고 현대 의학의 도움이 없다면 장수할 가능성은 크게 줄어든다. 다만 같은 조건이면 장수 유전자가 수명을 더 연장시키는 효과가 있는 점은 분명하다. 과학자들이 장수 유전자를 밝혀내고 그 기전을 연구하면 장수 유전자가 없는 사람에서도 수명 연장의 기회가 열릴 수 있는 만큼 앞으로의 연구를 기대해 본다.

새해에는 젊은 과학자의 미소가 가득한 연구실이 늘도록, 과학기술계 인재 양성에 전력을 다하는 한국이 되길 기대한다. 대전 유성구 카이스트(한국과학기술원) 휴보랩에서 최종훈(왼쪽부터·박사과정)·서영랑(석사과정) 연구원, 박해원 교수, 송태규(박사과정)·최준빈(석사과정) 연구원이 자체 개발한 로봇 ‘카이스트 휴머노이드’·‘하운드2’와 함께 활짝 웃고 있다. 박 교수 연구팀은 사족보행 로봇 ‘하운드’ 개발을 통해 2023년 100미터 달리기 19.87초 기록으로 기네스 세계기록을 달성하며 세계적 수준의 이동 기술을 입증했다. 또한 로봇 기술 기반 스타트업 ‘디든로보틱스’를 창업해 조선업 등 철제 산업 환경에서 활용 가능한 승월 로봇(벽면 이동 로봇) 개발로 연구 성과의 산업적 확장에도 나서고 있다.

2003년 대전과학고 신입생 중에는 ‘물리 4대 천왕’으로 불린 4명이 있었다. 20여년이 흐른 지금 국내 과학계에 남아 있는 이는 없다. 3명은 의대·한의대로 진학했다. 나머지 한 명인 최순원 교수가 과학자의 길을 걷고 있지만, 한국이 아닌 미국 매사추세츠공과대학(MIT)에 있다. 고교 졸업 후 미국 대학으로 진학한 최 교수는 “한국에 있었다면 과학으로 진로를 정하기 위한 진지한 고민이 있었을까 싶다”고 말했다. 한국 과학기술계의 인력 부족과 인재 이탈이 당연한 일로 여겨진 지 오래다. 과학 영재 대부분의 제1지망은 의학이다. 과학계에 남은 석·박사 연구 인력은 해외로 떠난다. 김영오 서울대 공과대학 학장은 31일 “서울대 공대 입학 정원 850명 중 매년 100명 이상이 의대 진학을 위해 1학년 때 학교를 떠난다”고 말했다. 허약한 기초과학, 부실한 지원, 수도권 쏠림, 관료주의 등 한국 과학계의 고질적인 문제들을 관통하는 핵심은 젊은 과학 인재 부족이다. 과학기술 인재의 국적·거주지가 곧 반도체·바이오·모빌리티 등 최첨단 산업의 국가 경쟁력으로 직결되는 상황에서 서울신문은 새해 화두로 ‘초격차 과학 인재 1만인(人) 프로젝트’를 제안한다. 매년 10만명씩 들어오는 대학 이공계 신입생 중 10%만이라도 재능을 꽃피우도록 키우자는 취지다. 묵묵히 연구실을 지키는 이들의 목소리를 그 출발점으로 삼았다.

불과 7년여 전까지만 해도 차진웅(37) 한국표준과학연구원 선임연구원의 주요 연구 활동 무대는 스위스와 미국이었다. 알베르트 아인슈타인 등 21명의 노벨상 수상자를 배출한 세계적 공과대학인 취리히 연방공대에서 석박사 학위를 취득했고, 이후 미국에서 박사후연구원으로 일했다. 2018년 병역 의무를 이행하기 위해 귀국했던 그에게 한국은 잠시 스쳐가는 나라에 가까웠다. 차 연구원은 “당시 미국 영주권 획득 절차까지 진행하고 있었다”고 했다. 하지만 카이스트와 표준연에서 전문연구요원으로 연구를 시작하면서 생각이 달라졌다. 무엇보다 주도적으로 연구할 수 있는 환경이 그를 사로잡았다. 국가 차원에서 양자 기술에 대한 투자를 확대했다는 점도 한몫을 했다. 그는 “나의 관심 연구 분야를 국가에서도 필요로 했다”고 전했다. 차 연구원은 현재 양자 컴퓨터의 인터넷 전기 신호를 빛 신호로 변환하는 연구를 진행하고 있다. 차 연구원은 양자 기술 분야에서만큼은 한국이 충분한 경쟁력을 갖췄다고 강조했다. 그는 “가끔 해외에서 방문한 연구자들에게 제 연구실을 보여 주면 상당히 좋다며 깜짝 놀란다”고 전했다. 다만 해외 인재 유입을 단순히 장비나 연구 인프라 개선 문제로만 접근하면 안 된다고 설명했다. 그는 “결국은 사람의 문제”라며 “전문성을 가진 연구자들과 박사, 학생들을 확보하기 위해선 시간이 더 걸릴 것 같다”고 내다봤다. 해외 경험이 풍부한 그는 높은 처우와 네트워킹에 유리한 환경을 스위스의 강점으로 꼽았다. 특히 세계적 석학의 강연과 토론이 일상처럼 열리는 환경이 인상 깊었다고 한다. 그는 “축구 선수로 따지면 프리미어 리그에 진출하는 것처럼 연구자들도 해외에서 뛰고 싶다는 생각을 항상 갖고 있다”고 밝혔다. 그러나 안정감을 추구하는 그의 성향상 해외에서 이방인으로 살아가야 한다는 점은 늘 부담으로 작용했다. 해고가 상대적으로 쉬운 미국의 고용 환경에서는 불안감도 컸다. 차 연구원은 스스로를 ‘덕업일치를 이룬 과학자’라고 소개한다. 대한민국 양자 연구의 중심을 지킨다는 사명감이 크다. “일요일에 조용한 실험실은 나만의 ‘놀이터’ 같아요. 내 연구 결과가 표준연과 대한민국 이름으로 발표된다는 자부심으로 일하고 있습니다.”

대구경북과학기술원(DGIST)에서 석·박사 통합과정을 밟고 있는 이도균(29)씨는 불안한 현실 속에서도 컴퓨터 과학자의 길을 걷고 있다. 하나둘씩 랩(연구실)을 떠나는 동료들을 지켜보고 줄어드는 통장 잔고를 확인하며 ‘나도 여기까지만 할까’ 수없이 흔들렸다. 그럼에도 그를 버티게 한 원동력은 바로 ‘내 연구’에 대한 신념이다. 도균씨는 “미래만 바라보며 스스로를 수없이 채찍질해 왔다”고 말했다. 도균씨가 다닌 과학고에서는 그가 졸업하던 해 전교 1등부터 10등까지 모두 의대를 갔다. 치의대 진학을 고민했던 그는 졸업 후 수능을 다시 볼까 진지하게 고민했지만, 결국 울산과학기술원(UNIST)을 택했다. 대학을 마쳤을 때도 자연스럽게 연구자의 길을 선택해 대학원에 진학했다. 공부가 좋아 시작한 길이었지만 과정은 녹록지 않았다. 여느 대학원생과 마찬가지로 열악한 처우가 그를 압박했다. 그는 “석박사 월급이 보통 각각 130만원, 170만원 수준인데 우리 랩은 그나마 형편이 괜찮은 편”이라고 했다. 취업해 자리를 잡아 가는 친구들을 만날 때마다 ‘나는 사람답게 살지 못한다’고 푸념할 때가 많았다. 처우를 견디지 못하고 연구실에서 짐을 싸는 동료들도 여럿이었다. 그는 “석사과정 100명 중 박사까지 남는 사람은 20명 정도”라고 전했다. 도균씨를 붙잡은 건 인간과 컴퓨터의 상호작용(HCI) 연구가 가진 매력이다. 컴퓨터와 인공지능(AI)을 다루는 그의 연구 중심에는 늘 ‘사람’이 있다. 그는 “심리나 인간 행동을 이해하는 방식으로 기술에 접근하는 점이 HCI의 가장 큰 특징”이라고 설명했다. AI를 연구하고 있지만 AI가 끝내 대체하지 못하는 전문가가 되는 것이 그의 목표다. 도균씨는 초등학생 시절 영화 ‘아이언맨’을 보고 막연하게 과학자의 꿈을 가졌다. 그는 “아이언맨이 AI 비서인 자비스와 대화하며 문제를 해결하는 장면이 인상 깊었다”면서 “아이언맨이 엔지니어이자 최고경영자(CEO)인 것처럼 HCI도 학계와 산업의 경계에 서 있다는 것이 특징”이라고 말했다. 도균씨가 걷는 길은 한국 사회에서 소위 ‘주류’로 불리는 경로와는 거리가 멀다. 지방 과기원에 진학했고 지금도 신생 랩에서 고군분투 중이다. 매 순간이 ‘맨땅에 헤딩’이다. 그는 “결과는 ‘모 아니면 도’다. 그래도 먼 훗날 능동적인 연구자라고 평가받지 않겠는가”라며 웃었다.

한국은 우수한 과학기술 인력이 해외로 빠져나가는 대표적인 ‘인재 순유출국’으로 분류돼 왔다. 그러나 최근 들어 기류가 조금씩 바뀌고 있다. 전 세계 고급 두뇌를 흡수하던 미국에서 트럼프 행정부의 강경한 이민 정책 여파로 이탈 조짐이 나타나고 있다. 인공지능(AI) 등 신산업에 사활을 건 우리 정부와 주요 기업들도 인재 유치에 적극적이다. 과학기술계 안팎에선 “바로 지금이 K두뇌 유턴의 골든타임”이라는 기대 섞인 목소리가 나온다. 재미한인과학기술자협회(KSEA) 회장인 류재현 아이다호대 교수는 지난 17일 서울신문과 만나 “트럼프의 이민 정책 영향으로 한국으로 돌아가고 싶어 하거나 돌아가야만 하는 훌륭한 인재들이 많다”며 “이들을 영입할 수 있는 최적의 기회”라고 말했다. 한국은행에 따르면 미국에서 근무하는 한국인 이공계 박사 인력 규모는 2010년 약 9000명에서 2021년 1만 8000명으로 증가했다. 세계적인 과학 학술지 ‘사이언스’는 과학 분야 예산 및 인력 축소에 직면한 미국 연구자들이 전 세계 대학과 연구 기관에 지원하는 사례가 늘고 있다고 분석했다. 실제로 영국의 과학전문지 ‘네이처’가 미국에서 연구하는 과학자 1608명을 대상으로 실시한 설문조사에서는 75.3%가 “미국을 떠나는 것을 고려하고 있다”고 답했다. 전문 인력 확보가 시급한 우리 정부는 해외 인재 유치를 위해 총력전을 펼치고 있다. 정부는 ‘브레인 투 코리아 프로젝트’라는 이름으로 리더급 연구자와 한인 박사후연구원의 국내 복귀를 지원한다. 특히 정부와 정부 출연 연구기관 관계자들은 지난 10월부터 8차례에 걸쳐 미국 실리콘밸리 등 주요 도시를 순회하며 현지 인재들에게 러브콜을 보냈다. 방문 행사에 참여한 정부 관계자는 “반응은 매우 긍정적이었다. 방문 대상 지역을 유럽으로 넓히려 한다”고 밝혔다. 이번 프로젝트에 국내 주요 기업들은 ‘원팀’으로 참여했다. 권재철 과학기술사업화진흥원 연구위원은 “미국 연구자들의 이탈 분위기와 정부의 강한 의지에 더해 기업들이 최첨단 연구개발(R＆D) 인력을 추가로 확보하겠다는 신호만 보내도 인재 유입의 3박자가 맞아떨어질 것”이라고 강조했다. 관건은 결국 적정한 임금과 처우다. 적어도 몇 배, 많게는 몇십 배에 달하는 연봉 격차는 그동안 국내 인재의 해외 유출을 부추겨 온 핵심 요인으로 지목됐다. 류 교수는 “임금이 확 낮아지면 어떤 형태로든 미국에 남고 싶어 할 것”이라며 “정부든 기업이든 한국에 왔을 때 메리트가 무엇인지 등 실질적인 혜택이 전달돼야 마음이 움직인다”고 말했다. 권 연구위원은 “연구자가 해외에서 쌓아 온 네트워크와 연구 성과를 국내에서 이어 갈 수 있도록 하는 지원이 관건”이라며 “한국에서도 충분히 자리잡을 수 있다는 신호가 시장과 현장에 분명히 전달돼야 한다”고 말했다.