윤석열 대통령이 19일 의사과학자 같은 의과학 분야의 인재 양성 의지를 밝혔다. 한국과학기술원(카이스트), 포항공대(포스텍), 광주과학기술원(지스트) 같은 과기특성화대학의 의학전문대학원 설립에 속도가 붙을 전망이다. 윤 대통령은 이날 충북대에서 지역완결적 필수의료 회의를 주재하면서 “임상의사뿐 아니라 관련 의과학 분야를 키우기 위한 의료인 양성을 해야 한다”고 말했다. 의사과학자는 의사 면허를 가진 과학자로 진료보다 임상에서 나타난 여러 문제를 연구하고 연구 성과가 환자 치료나 의약품·의료기기 개발에 활용되도록 돕는다. 의학·과학 융합 인재로 신약 개발이나 바이오 분야 혁신을 이끌 것으로 기대되고 있다. 미국 의과대학은 한 해 졸업생 4만 5000명 중 3.7%가량이 의사과학자의 길을 걷고 매년 1700명 정도 의사과학자가 배출된다. 반면 한국은 의대 졸업생 가운데 의사과학자가 되는 비율이 1% 미만으로 알려져 있다. 한 해 모집 정원이 3058명이므로 30명 수준이라는 얘기다. 이에 윤석열 정부는 ‘바이오·디지털 헬스 글로벌 중심 국가 도약’을 국정과제에 포함하고 의사과학자 양성 방안을 모색해 왔다. 이날 윤 대통령의 발언은 의대 정원 확대를 계기로 의사과학자 양성에 속도를 내겠다는 뜻으로 풀이된다. 국내의 대표적인 과기특성화대학인 카이스트, 포스텍, 지스트는 과학기술의학전문대학원(과기의전원) 설립을 추진 중이다. 카이스트는 2004년 의과학대학원을 설립해 현재까지 의사과학자 184명을 양성했고 이 경험을 바탕으로 과기의전원을 만든다는 계획이다. 포스텍도 50명 정원으로 8년짜리 의학·공학·임상 복합 학위과정을 구상 중이다. 지스트도 30~50명 정원의 과기의전원을 추진하고 있다. 정원을 포함한 설립 요건과 구체적인 행정 절차는 부처 간 논의를 통해 이뤄질 것으로 보인다. 의전원 설립을 위해서는 교육부 장관으로부터 의료과정운영학교 인증을 받고 병상 100개 이상을 보유한 병원을 수련병원으로 둬야 한다.

미국 항공우주국(NASA) 주노 탐사선이 목성의 위성 이오와 용암으로 얼룩진 이 위성의 표면을 포착했다. 목성 탐사선 주노는 10월 15일(미 동부시간) 최근 비행 중 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 목성의 다섯 번째 위성 이오를 근접 통과했다. NASA가 엑스(X·옛 트위터)에 공유한 새로운 사진에는 화산 활동으로 격변을 겪은 이오 표면의 민낯이 그대로 드러나 있다.이오의 표면은 밝고 어두운 점들의 소용돌이와 붉은 반점의 띠로 염색된 것처럼 보인다. 또 화산활동으로 인해 녹은 규산염 용암 호수의 풍경도 생생하게 보여진다. 이오 전체에 퍼져 있는 암적색의 반점은 우주선에서 포착한 원본 데이터를 사용해 시민 과학자들이 처리한 새로운 주노 이미지에서 상세한 모습을 볼 수 있다. 이오는 태양계에서 가장 화산활동이 활발한 천체로, 수백 개의 화산이 정기적으로 용암과 함께 유황가스 기둥을 대기 중 수백 ㎞ 높이로 분출하는데, 이는 지구상의 대형 망원경으로도 볼 수 있다. 우리 태양계에서 가장 큰 행성인 목성은 총 92개의 달을 갖고 있다. 지구의 달보다 약간 더 큰 이오는 태양계에서 네 번째로 큰 달이자 목성의 세 번째 큰 위성으로, 가장 안쪽 궤도를 돌고 있다.  유로파, 가니메데, 칼리스토와 함께 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 발견한 목성의 4대 위성으로, 흔히 갈릴레이 위성으로 불린다. 갈릴레오는 미니 태양계와 같은 이 4대 위성을 발견함으로써 천동설의 관에 마지막 대못을 박았다. 탐사선이 비행 중 주노 캠으로 수집한 데이터는 우주선이 플라이바이(근접 비행)할 때 이오의 표면을 다양한 각도에서 포착하는 저속 촬영 영상을 만드는 데 사용됐다. 주노의 이미지는 온라인으로 제공되며, 누구든 내려받아 볼 수 있다. 시민 과학자로 불리는 사람들이 수행하는 이 작업은 주노가 수집한 모든 원본 데이터를 연구하는 데 도움이 된다.  시민 과학자들은 색상 향상이나 색상 재구성부터 다양한 스틸 이미지의 콜라주에 이르기까지 자신의 창작물을 올리고 공유하도록 권장된다. 이를 통해 거대 가스 행성 목성과 그 수많은 위성들에 대해 놀랍고도 새로운 세부 정보가 밝혀지고 공개된다.

“죽은 듯 고요한 봄이 온 것이다. 전에는 아침에는 울새, 검정지빠귀, 산비둘기, 어치, 굴뚝새 등 여러 새의 합창이 울려 퍼지곤 했는데 이제는 아무런 소리도 들리지 않았다.” 레이철 카슨의 ‘침묵의 봄’ 속 한 문장입니다. 도시에서 새소리가 사라진 것은 꽤 오래된 듯싶습니다. 요즘은 도시를 벗어난 교외 지역에서도 가을 풀벌레 소리나 새소리를 듣기는 쉽지 않습니다. 자연의 소리를 포함해 일상의 소리 환경 전반을 조경학에서는 음향 경관 또는 소리풍경(soundscape)이라고 합니다. 소리풍경은 실제로 들을 수 있는 소리뿐만 아니라 심상, 기억 속 소리까지 포함하고 있습니다. 물 흐르는 소리를 듣고 단순히 ‘물소리’로만 인식하는 것이 아니라 물 흐르는 소리를 통해 자연의 아름다움과 청량함을 느끼게 되는 작용을 말합니다. 유엔환경계획(UNEP)은 지난해 2월 발표한 ‘프론티어 2022: 소음, 대형 화재와 불일치’ 보고서에서 현재 인류가 맞닥뜨린 환경 문제를 지적했습니다. 보고서에서 가장 먼저 지적한 것은 소리풍경입니다. 전 세계 많은 지역에서 기준치를 넘어선 소음이 지속적으로 발생해 인류의 일상과 보건 환경에 심각한 피해를 주고 있다는 것입니다. 그래서 도시계획을 세울 때 긍정적 소리풍경 형성을 최우선 순위로 둬야 한다고 조언했습니다. 이런 상황에서 독일, 에콰도르, 미국 공동 연구팀은 산림 관리에 있어서 소리풍경이 생물다양성을 측정하는 중요한 요소라고 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 10월 18일자에 실렸습니다. 지구온난화와 도시화로 인해 산림 건강도 위협받고 있습니다. 과학자들은 산림 생물다양성을 대규모로 감시하는 것이 보존을 위해 중요하다고 강조합니다. 문제는 비용도 많이 들고 소리를 내지 못하는 동물은 어떻게 모니터링할지 표준화된 측정 도구가 없다는 점입니다. 이에 연구팀은 자연 속 미세한 소리까지 식별할 수 있는 인공지능을 개발했습니다. 연구팀이 개발한 인공지능은 DNA를 통해 여러 생물학적 요소를 판단할 수 있는 ‘DNA 메타바코딩’ 방식으로 생물 빅데이터를 이용해 소리를 내지 못하는 동물이 만들어 내는 소리풍경을 추정할 수 있습니다. 그다음 에콰도르에 있는 버려진 농장부터 오래된 숲까지 다양한 산림에서 소리풍경을 녹음해 생물다양성을 평가했습니다. 분석 결과 기존 방식보다 훨씬 저렴하고 정확하고 폭넓게 산림 생물다양성을 판단할 수 있음을 확인했습니다. 연구를 이끈 요르크 뮐러 독일 뷔르츠부르크대 교수는 “이번 연구를 통해 생물 음향학과 인공지능 기술의 결합이 산림 생물다양성을 감시하는 데 유용한 도구라는 사실을 확인했다”고 말했습니다. 진화생물학자 데이비드 조지 해스컬 박사는 최근 ‘야생의 치유하는 소리’라는 책에서 생태계 파괴는 인공 음이 자연의 소리를 덮어 버리면서 시작됐다고 지적했습니다. 해스컬 박사의 책이나 이번 연구를 보면 지구 생태계에 인공적인 소리만 남고 자연의 소리가 사라질 때가 바로 ‘여섯 번째 대멸종’의 순간이 아닌가 하는 생각이 듭니다.

우리나라가 ‘올림픽’이라는 이름이 붙은 국제대회에서 처음으로 우승한 건 1977년 23회 국제기능올림픽대회였다. 금메달 12명 등 모두 21명이 입상해 기술 강국의 위상을 전 세계에 떨쳤다. 박정희 당시 대통령의 ‘공업입국’ 정책이 거둔 성과이자 ‘한 우물 파기형’ 인재 양성의 결과이기도 했다. 지금은 인기가 시들해졌지만 당시 특성화고교라 할 공업고등학교는 정부의 기능인력 우대 정책에 힘입어 성적 우수자들이 몰리는 인기 학교였다. 한데 세상이 바뀌었다. 지금은 이런 한 우물 파기형 인재도 필요하지만 다양한 영역을 엮어 낼 줄 아는 ‘융합형’ 인재가 더 필요하다. 서울대 등 일부 대학에서 시행 중인 신입생의 ‘무전공 입학’ 비율 확대나 2025년부터 시행할 고교학점제는 모두 창의융합형 인재 양성을 위한 제도다. 그런데 고교학점제를 두고 논란이 뜨거운 모양이다. 학생들은 수능시험에 나오는 과목 중심으로만 선택할 텐데, 교사들은 전공과목 외 다른 과목도 준비해야 해 제도의 도입 취지를 살릴 수 있느냐는 것이다. 융합형 인재를 추구하는 교육계가 참고할 만한 ‘폴리매스’(polymath)라는 융합형 인재를 다룬 책들이 있다. 영국의 역사학자로 ‘지식의 사회사’를 쓴 피터 버그는 ‘폴리매스’라는 책에서 여러 분야에서 지식과 전문성을 갖추고 성취를 이룬 사람을 ‘폴리매스’라고 부른다. 레오나르도 다빈치가 대표적인 경우다. 독일의 대문호인 괴테도 마찬가지다. 그는 스스로를 과학자로 일컬었다. 철학은 물론 해부학, 식물학, 광물학에도 조예가 깊었다. 한마디로 박학다식이다. 괴짜라는 비난을 받으면서도 호기심과 상상력으로 세상을 놀라게 한 스티브 잡스나 일론 머스크도 폴리매스라 부를 만하다. 인재상은 시대에 따라 바뀌기 마련이다. 현대사회는 글로벌한 사회이면서 다문화의 사회다. 인공지능 기술 발달로 웬만한 지식은 암기할 필요가 없는 사회이기도 하다. 다양성에 대한 이해와 단순 지식이 아닌 융합적 이해와 사고력이 중요한 요건이 될 수밖에 없다. 잡스나 머스크 같은 폴리매스가 우리 교단에 많을수록 교실은 펄떡거리지 않을까. 재능이나 배움에 대한 열정이 부족한 학생들조차 영감이 샘솟는 기쁨을 만끽하도록 할 이런 폴리매스가 더 많아지길 빌어 본다.

에르고드 이코노미(권오상 지음, 미지북스) 19세기 물리학자 볼츠만은 열역학 개념 에르고드를 경제학과 접합하는 제안을 했다. 실패 위험을 최소화하고 장기적인 성장을 극대화하며, 다원화를 지향하고, 모두의 성장을 추구하는 방식으로 전 세계에 이런 시도가 이어진다. 공학을 전공하고 금융권에서 일한 저자가 에르고드 경제학을 소개한다. 284쪽. 1만 6800원.세계지도를 펼치면 돈의 흐름이 보인다(박정호 지음, 반니) 대만은 어떻게 지금과 같은 반도체 강국이 됐고, 사우디는 왜 네옴시티 같은 거대 프로젝트에 집착할까. 국가들이 저마다 어떻게 경제를 구축했고, 어떤 가능성을 품고 있는지 살핀다. 특히 지리적 환경이나 역사적 배경을 바탕으로 경제 상황을 이해하는 데 주력했다. 384쪽. 1만 9800원.아주 사적인 은하수(모이야 맥티어 지음, 김소정 옮김, 까치) 우리 은하를 1인칭 주인공으로 삼아 자서전 형태로 풀어 썼다. 우주 탄생에서부터 여러 은하의 삶과 죽음, 우주를 탐색하기 위한 인간 과학자들의 여정에 이르기까지 우주에 관한 지식을 흥미진진하게 설명한다. 우주와 관련된 신화들도 함께 소개한다. 320쪽. 1만 8800원.사랑에 미쳐 날뛸 날이 올 거다(황규관 지음, 책구름) 1945년 작품 ‘공자의 생활난’부터 1968년 마지막 작품인 ‘풀’까지 김수영의 ‘일념’을 중심으로 시와 산문, 삶을 이야기한다. 저자는 한국과 세계의 역사적 현실 위에서 김수영이 평생 버리지 않았던 꿈이 어떻게 그의 시를 이끌어 왔는지, 김수영의 글쓰기란 무엇인지 설명한다. 488쪽. 2만 1000원.멀리 오래 보기(비비언 고닉 지음, 이주혜 옮김, 에트르) 독보적인 논픽션 스토리텔링으로 유명한 저자가 1970년대부터 현재까지 작가 인생 50년 동안 사회 전반을 냉철한 시선으로 살핀 통찰을 한 권에 담았다. 페미니즘은 물론 매혹적인 작가들의 삶과 작품을 탐구한 문학까지 저자의 비평적 역량을 확인할 수 있다. 356쪽. 2만 2000원.사찰에 가면 문득 보이는 것들(노승대 지음, 불광출판사) 전국 곳곳에 자리한 사찰은 ‘박물관’으로 불린다. 석조물과 발견하는 재미가 쏠쏠한 의외의 보물, 수미단과 탁자, 계단과 석축, 절집 화장실 해우소, 그리고 전각 지붕의 백자 연봉과 청자 기와, 처마 밑에 숨겨진 항아리, 용마루에 앉아 있는 오리 등의 사연을 살핀다. 432쪽. 3만원.

지난주 올해 노벨 과학상 수상자들의 면면이 공개됐다. 노벨상 수상자 발표 한 달 전부터 각종 과학 관련 시상식이 이어지면서 분위기는 한껏 고조됐다. ‘패러디 노벨상’으로 유명한 이그노벨상은 올해도 어김없이 독특하고 신기한 연구들에 상을 줬다. 이런 가운데 많은 사람을 놀라게 만든 것은 다름 아닌 ‘예비 노벨 생리의학상’으로 알려진 래스커상의 수상자였다. 주인공은 구글 딥마인드 CEO 데미스 허사비스와 존 점퍼 연구원으로, 2020년 처음 발표돼 생명과학 분야 전체를 흥분시킨 단백질 구조 예측 인공지능(AI) ‘알파폴드’의 개발자들이다. 알파폴드는 단백질 아미노산 염기서열 정보만 입력하면 가능성 높은 단백질 구조를 제시한다. 신약 후보 물질을 빠르게 발굴해 수년 이상 걸리는 신약 개발 속도를 높이는 데 도움을 줄 것이라는 기대가 크다. 그런가 하면 지난해 8월에는 생성 AI ‘미드저니’로 그린 작품 ‘스페이스 오페라 극장’이 미국 콜로라도 주립박람회 미술대회에서 디지털 아트 부문 1위를 차지했다. 지난해 말 등장한 챗GPT는 인간의 질문에 답을 찾아 주는 정도를 넘어 과학자들도 연구에 활용하는 수준이 됐다. 2016년 바둑 AI ‘알파고’가 이세돌 9단의 대국에서 압승했을 당시에도 AI가 단시간에 지금과 같은 발전을 이룰 것이라고는 누구도 예측하지 못했다.AI가 얼마나 빠르게, 또 어떻게 미래를 바꿀지 궁금하다면 오는 25일 ‘빅 퀘스천: AI+, 미래, 탐험’을 주제로 열리는 ‘2023 서울미래컨퍼런스’에 주목할 필요가 있다. 국내외 최고 전문가들이 한자리에 모여 인간이 만들어 낸 AI가 인간과 산업에 미칠 영향을 예측하고 지속 가능한 발전과 공존으로 나아가는 길을 찾는다. 컨퍼런스의 막을 여는 키노트 세션에서는 큰 틀에서 AI가 사회와 산업 곳곳에서 일으키는 변화를 읽고 미래를 엿본다. 키노트 세션 직후에는 대한의료인공지능학회 회장인 예종철 카이스트 AI대학원 교수의 사회로 AI가 의료 산업 분야를 어떻게 뒤흔들 것인지 전망하는 ‘AI+ 의료: 생명 연장 꿈의 시작’ 세션이 열린다. AI 신약 개발 기업인 인실리코 메디슨 타이완의 최고경영자(CEO) 지미 옌추 린이 연사로 나서 심층 생성 모델, 강화형 기계 학습, 트랜스포머를 비롯한 다양한 AI 기술로 어떻게 신약을 개발하는지 설명한다. AI 진단 솔루션 기업 루닛의 유동근 최고인공지능책임자(CAIO)는 암 검진과 치료 분야에서 AI가 활용되는 방식을 소개할 예정이다. 두 번째 세션 ‘AI+ 로봇: 새로운 협업의 탄생’에서는 프로그래밍 없이 인간의 말을 곧바로 이해하는 AI 로봇이 등장하면서 특정 산업뿐만 아니라 일상에 AI가 어떻게 활용될지를 내다본다. 전문가들은 AI가 산업계에 더 넓고 깊게 침투할 것으로 예상하면서 AI를 제대로 활용하기 위해서는 각 영역에 최적화된 AI를 개발하는 일이 중요하며 잘 쓰는 법을 아는 것도 필수라고 입을 모은다.

도서 집필과 강연, 방송 출연 등 활발한 대중 활동을 펼치는 정재승 카이스트 뇌인지과학과 교수는 물리학의 관점에서 인간의 뇌를 연구하는 국내 몇 안 되는 석학이다. ‘네이처’에 등재된 학술논문부터 ‘과학 콘서트’, ‘열두 발자국’ 등 판매량 100만권을 넘긴 과학 서적까지 공신력과 대중성을 모두 잡은 과학자다. 카이스트 물리학과에서 학부와 석사 과정을 마치고 복잡계 과학과 대뇌모델링으로 박사 학위를 받았다. 예일대 의대 정신과 연구원과 컬럼비아 의대 정신과 조교수를 거쳤다. 의사 결정의 신경과학, 뇌·로봇 인터페이스, 대뇌 기반 인공지능 등을 연구한다. ‘대한민국 근정포장’을 받았고 세계경제포럼(WEF) ‘2009년 차세대 글로벌 리더’로도 선정됐다.

인공지능(AI)의 위험성을 경고하기 위해 10여년 몸담았던 구글을 떠난 ‘AI의 대부’ 제프리 힌턴 박사는 최근에도 미국 방송에 나와 “5년 뒤엔 AI의 추론 능력이 사람보다 더 뛰어날 수 있다. 더 똑똑한 AI가 인간을 통제하는 시대가 오고 있다”며 “지금이야말로 AI의 위험성에 대해 경각심을 갖고 대비책을 마련해야 할 때”라고 말했다. 힌턴 박사와 비슷한 경고를 한 이는 적지 않다. 스티븐 호킹 박사도 생전에 수차례 AI의 위험성에 대해 경고했다. 그는 2015년 “AI를 가진 컴퓨터가 앞으로 100년 이내에 사람을 넘어설 것이며 이때 컴퓨터의 목표가 우리의 목표와 일치하도록 확실히 해 둘 필요가 있다”고 말했다. 그해 호킹 박사는 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO), 스티브 워즈니악 애플 공동창업자, 세계적인 지식인 노엄 촘스키 교수 등과 함께 ‘공격형 자율무기’ 금지 서명에 동참하기도 했다. 이들이 경계하는 AI의 미래는 꼭 영화 ‘터미네이터’의 ‘스카이넷’이나 ‘어벤져스’에 나오는 ‘울트론’과 같이 인간에게 치명적인 모습만은 아니다. 그럼에도 ‘컴퓨터 시스템이 인간의 통제를 벗어날 수 있다’는 가정이 얼마든지 현실이 될 수 있다는 점은 최근 생성형 AI의 등장과 함께 일어난 많은 사건들을 통해 알 수 있게 됐다. 힌턴 교수는 “AI는 지금까지 인류가 작성한 모든 뉴스, 소설, 기밀 서류 등을 학습했다”며 “사람을 조종하고 설득하는 데 매우 능숙할 것”이라고 말하기도 했다. 그렇다면 AI 개발을 이쯤에서 멈춰야 할까. 하지만 AI가 인류의 삶에 혁명적인 변화를 가져오는 것은 자명하다. AI의 발달과 함께 풍요로워질 인류의 미래는 포기하기엔 너무 크다. 예를 들어 이미 영상의학 분야에서 AI의 진단 능력은 인간을 넘어섰다. 수년이 걸리는 약물 설계도 AI를 이용하면 단 몇주 만에 가능하다. 지금부터 각국 정부가 AI를 이해하고 성장을 저해하지 않으면서 인간의 권리를 보호할 수 있는 규제를 도입하고, 군사용 로봇을 금지하는 조약을 체결하는 등 올바른 AI 사용을 위해 노력해야 하는 이유다. 오는 25일 ‘빅퀘스천: AI+, 미래, 탐험’이라는 주제로 열리는 ‘2023 서울미래컨퍼런스’에는 국내외 석학과 각 분야 AI 전문가들이 모여 인공지능이 가져올 변화와 인류의 미래, AI와 인간이 공존할 바람직한 방법을 도출하기 위해 머리를 맞댄다. 이번 컨퍼런스의 문을 여는 키노트 세션에서는 AI와 뇌인지과학 분야 석학들이 인간과 AI의 관계와 이를 통해 더 나은 미래로 가는 길을 제시한다. 첫 번째 기조연설자로 나서는 제임스 랜데이 미 스탠퍼드대 컴퓨터공학과 교수는 이 대학 인간중심인공지능연구소(HAI)의 창립자로 AI의 개발 방향이 인간, 사회에 미치는 영향을 연구해 왔다. 그는 이번 컨퍼런스에서 ‘착한 AI’를 넘어 ‘인간중심 AI’에 관해 이야기한다. 두 번째 기조연설자는 한국의 가장 유명한 뇌인지 과학자인 정재승 카이스트 교수다. 그의 주된 연구 분야는 의사결정의 신경과학, 뇌 로봇 인터페이스, 정신질환의 대뇌모델링, 대뇌 기반 AI 등이다. 그는 연단에서 생성형 AI가 만들어 갈 새로운 창의성의 시대를 준비할 방법에 대해 강연한다.

현존하는 상 중에서 가장 잘 알려져 있고 과학 발전 척도로 여겨지는 ‘노벨과학상’ 올해 수상자가 지난 2~4일 공개됐다. 올해도 수상자들과 관련해 풍성한 이야깃거리가 쏟아져 나왔다. 이번 수상자들은 과학계에서 수상 시점만 예측 못 했을 뿐 반드시 받을 사람들이었다는 평가가 나온다. 다른 분야와 달리 항상 발표 시간을 엄수했던 생리의학상은 수상자 공개가 예정보다 15분이나 늦어지면서 예상 밖의 인물들이 선정된 것 아니냐는 추측이 나오기도 했다. 그렇지만 예상대로 2021년 이후 매년 유력 수상자로 언급됐던 mRNA를 이용한 코로나19 백신 개발을 끌어낸 과학자들에게 돌아갔다.물리학상 역시 최근 몇 년 동안 계속 이름이 오르내렸던 유력 후보들이 수상했다. 아토초라는 찰나의 순간을 포착해 원자와 분자 내부 전자의 움직임을 관찰할 수 있는 가장 정밀한 방법을 찾아낸 과학자들이 주인공이었다. QLED TV를 가능하게 만든 양자점(퀀텀닷)의 발견과 개발을 이끈 과학자들에게 돌아간 화학상은 123년 노벨과학상 역사상 처음으로 수상자 명단이 사전 유출되면서 명성에 먹칠을 했다.호사가들의 이목을 끈 것은 수상자들의 국적이었다. 전체 8명의 수상자 중 6명이 미국 국적이었으며 출생 국적과 다른 이민자가 6명에 달했다. 생리의학상 수상자 중 한 명인 커털린 커리코 바이온텍 수석부사장은 헝가리와 미국 이중국적 과학자다. 물리학상 수상자인 피에르 아고스티니 교수는 프랑스계 미국인, 페렌츠 크러우스 교수는 헝가리계 독일인, 안 륄리에 교수는 프랑스계 스웨덴인이다. 화학상 수상자인 문지 바웬디 교수와 알렉세이 예키모프 박사는 각각 프랑스와 러시아 출신으로 미국에서 연구를 이어 가고 있다. 1901년부터 올해까지 노벨과학상을 받은 미국 국적자는 320명이며 이 중 약 35%인 113명이 이민자 출신으로, 이는 미국 과학계의 개방성을 보여 주는 대표적 사례다.여성 과학자들에게 유독 벽이 높았던 물리학상은 안 륄리에 교수를 다섯 번째 여성 수상자로 선정했다. 역대 여성 노벨물리학상 수상자는 1903년 마리 퀴리, 1963년 마리아 거트루드 메이어, 2018년 도나 스트리클런드, 2020년 앤드리아 게즈 4명이었다. 여성 수상자 3명이 2010년대 이후 나왔다는 점도 주목받고 있다. 그런가 하면 독일 막스플랑크 연구소는 올해도 수상자를 배출해 ‘노벨 사관학교’라는 명성을 이어 가게 됐다. 지난해 생리의학상을 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 스반테 페보 박사가 단독 수상한 데 이어 올해는 막스플랑크 양자광학연구소의 페렌츠 크러우스 박사가 물리학상 수상자 중 한 명으로 이름을 올렸다. 노벨과학상 최대 수상자 배출 기관 순위에서도 막스플랑크 연구소(25명)는 미국 하버드대(22명)와의 격차를 더 벌리고 1위를 지켰다. 막스플랑크 연구소들은 현대물리학의 문을 연 독일 최고 물리학자 막스 플랑크의 이름을 따 만든 막스플랑크 연구회 소속이다. 막스플랑크 연구회에는 생물학, 천문학, 물리학 등 전통 기초과학은 물론 경험 미학, 사회인류학, 노화 생물학, 범죄·안전·법 연구소까지 다양한 기초연구를 수행하는 86개 연구소가 있다. 연구회의 설립 철학은 ‘지식은 응용에 앞서야 한다’이며, 운영 철학은 ‘지원하되 간섭하지 않는다’를 표방하고 있다. 국내 정부출연연구기관과 막스플랑크 연구소를 경험한 한 대학 연구자는 “막스플랑크 연구회뿐만 아니라 독일 공공연구기관들은 설립 이유와 목적성을 흔들림 없이 지키고 있기 때문에 산업화면 산업화, 기초과학이면 기초과학 등 해당 분야에서 확실한 존재감과 세계적 성과를 내는 것”이라고 강조했다.

매년 9월 말부터 10월 초까지 2주 동안 독일 바이에른주 뮌헨에서는 맥주를 좋아하는 사람들을 위한 축제 ‘옥토버페스트’가 열립니다. 올해는 지난달 21일부터 16일간 열렸습니다. 옥토버페스트는 1810년에 시작돼 올해로 213회를 맞는 세계에서 가장 규모가 큰 민속축제입니다. 매년 전 세계에서 옥토버페스트를 찾는 방문객은 500만~600만명으로 집계됩니다. 축제를 위해 특별히 알코올 도수가 높은 맥주도 제조해 제공한다고 합니다. 축제 기간 소비되는 소시지는 20만개 이상, 맥주는 약 500만ℓ에 이른다고 합니다. 그런데 이런 세계적인 축제가 기후변화 때문에 사라질지도 모르겠습니다. 체코, 영국, 스위스 공동 연구팀은 유럽 맥주 생산 지역에서 핵심 재료인 홉의 생산량이 2050년까지 최대 30% 감소해 맥주 생산에도 중대한 영향을 미칠 수 있다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 10월 11일자에 실렸습니다. 이번 연구에는 체코 과학아카데미 글로벌 기후변화 연구소, 체코 생명과학대, 체코 수문기상학 연구소, 마사리크대, 영국 로담스테드 연구소, 케임브리지대, 스위스 연방 연구소(WSL) 과학자들이 참여했습니다. 맥주는 물과 차에 이어 세계에서 세 번째로 소비되는 음료이자 가장 인기 있는 알코올음료입니다. 맥주에는 물, 맥아, 보리, 효모와 홉이 사용됩니다. 독일 일대에는 맥주를 만들 때 이 재료 이외에는 사용할 수 없다는 법령까지 있습니다. 바로 ‘맥주순수령’입니다. 홉에는 맥주 특유의 쌉싸름한 향을 내는 ‘알파산’이 포함돼 있습니다. 알파산 함량은 맥주 품질에 영향을 미칩니다. 고품질의 홉 재배에 적합한 기후와 환경조건은 극히 제한적이라고 합니다. 그래서 지구온난화로 인한 기후변화가 홉의 수확량과 알파산 함량에 미치는 영향이 클 것이라는 예측이 있지만 관련 연구는 거의 없었습니다. 연구팀은 독일, 체코, 슬로베니아 등 고품질 홉 재배 지역을 대상으로 1971년부터 2018년까지 홉의 수확량과 알파산 함량에 대한 자료를 분석했습니다. 그 결과 1994년 이후 홉 생산량은 연간 헥타르(㏊)당 0.2t 감소했고 홉의 알파산 함량은 약 0.6% 줄었습니다. 또 연구팀은 과거 기후 자료와 기후 모델을 결합해 미래의 홉 생산량과 함량도 예측해 봤습니다. 그 결과 2050년까지 맥주향을 내는 아로마 홉 생산량은 최대 18% 감소하고 쓴맛을 내는 알파산 함량은 20~31% 줄어들 것으로 보입니다. 홉의 생산량과 함량의 가장 큰 감소는 주요 생산지인 독일 남부 테트낭과 슬로베니아 첼레 지역에서 발생할 것으로도 예측됐습니다. 연구팀의 분석 모델에 따르면 이런 감소세는 기온 상승과 빈번하게 나타나는 가뭄으로 인해 더 심해질 것으로 보입니다. 연구를 이끈 울프 뷘트겐 케임브리지대 교수(환경 시스템 분석)는 “양질의 맥주를 계속 생산하기 위해서는 기후변화로 인한 부정적 영향을 완화하는 조치가 시급하다”고 말했습니다.

여야는 11일 정부세종청사에서 열린 과학기술정보방송통신위원회의 과학기술정보통신부 등에 대한 국정감사에서 정부의 연구개발(R&D) 예산 삭감을 두고 충돌했다. 야당은 정부의 R&D 예산 축소에 대해 ‘이유 없는 삭감’이라며 집중 공세를 펼쳤다. 고민정 더불어민주당 의원은 R&D 예산이 줄어든 후 연구기관 연구자들이 현장을 떠나는 상황을 언급하며 “S(최고)등급 사업으로 구분한 것도 죄다 삭감했다”고 지적했다. 같은 당 허숙정 의원은 “과학계 카르텔에 대한 분명한 정의를 내리라”며 이종호 과기부 장관을 몰아붙였다. 앞서 정부는 내년도 국가 R&D 예산으로 올해(31조 1000억원)보다 약 16.6% 삭감한 25조 9000억원을 책정했다. 반면 김병욱 국민의힘 의원은 “R&D 예산은 문재인 정부 평균 24조 3000억원, 윤석열 정부 2년 평균 28조 5000억원으로 평균만 보면 윤석열 정부가 훨씬 많다”면서 “내년 예산이 좀 줄어든 것을 두고 대통령이 과학자들을 범죄집단으로 내몰았다고 하는 것은 과도하다”고 맞섰다. 한편 이날 환경노동위원회의 환경부 국정감사에서는 HD현대오일뱅크 폐수 무단 배출 처분을 놓고 ‘특혜’ 의혹이 불거졌다. 현대오일뱅크는 2019년 10월부터 2021년 12월까지 충남 서산 대산공장에서 발생한 폐수를 인접한 자회사인 현대OCI 공장에 보내 재활용했다. 환경부는 지난 1월 현대오일뱅크에 1509억원의 과징금 부과를 사전 통지했지만 지난 8월 발표된 ‘환경 킬러규제 혁파 방안’에서 공장 간 폐수 재활용을 허용키로 하면서 논란이 일었다. 윤건영 민주당 의원은 “지난해 12월 대법원 판례가 피고인에게 유리한 신법을 따르도록 개정됐다”며 “대통령 말 한마디에 환경정책 근간이 바뀌면 안 된다”고 비판했다.

제임스 웹 우주망원경은 지금까지 관측이 어려웠던 희미한 천체를 관측해 그 진가를 증명해 보였다. 우주 초기에 형성되어 허블 우주망원경으로도 희미한 점 정도로 보였던 은하의 모습도 제임스 웹 우주망원경의 강력한 성능으로 더 자세한 모습과 특징을 연구할 수 있었다. 하지만 우주에는 제임스 웹 우주망원경으로도 관측이 어려운 희미한 은하가 다수 존재한다. 이때 큰 도움을 받을 수 있는 것이 중력 렌즈다. 중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측된 현상으로 은하나 은하단처럼 질량이 큰 천체 주변에서는 중력에 의해 빛의 경로가 휘어지면서 마치 렌즈처럼 작용하는 현상을 의미한다. 덕분에 멀리 떨어진 은하가 본래 밝기보다 수십 배 밝아지는 경우도 있다. 천문학자들은 제임스 웹 우주망원경이 발사되기 전부터 중력렌즈를 적극 활용해 왔으나 제임스 웹 우주망원경과 중력렌즈의 힘을 합쳐 이제는 더 멀리 떨어진 어두운 천체를 관측하는 데 큰 도움을 받고 있다. 하지만 중력렌즈는 우리가 일반적으로 생각하는 렌즈처럼 깨끗하고 균일한 상을 맺는 경우가 많지 않다. 거대한 은하단의 중력에 의해 빛의 경로가 무작위로 바뀌기 때문에 종종 초점이 맞지 않거나 상이 여러 개 맺히는 경우가 흔하다. 하지만 과학자들은 이를 복원해서 본래 이미지와 스펙트럼 같은 중요한 정보를 얻는 기술을 갖고 있어 연구에는 큰 문제가 되지 않는다. 오히려 여러 개의 상이 맺히는 경우 더 재미있는 연구를 할 수 있다. 일본 교토대학과 캐나다 세인트 메리스대학 연구팀은 거대 은하단인 MACS 0417이 만드는 중력렌즈를 이용해 연구를 하다가 하나의 은하에서 나오는 두 개의 이미지가 서로 다르다는 것을 확인했다. 이 은하는 사실 하나의 은하가 아니라 ELG1와 ELG2라는 두 개의 은하가 충돌해 하나의 더 큰 은하로 성장하는 중으로 우주 초기에는 이렇게 작은 은하들이 서로 충돌해 더 큰 은하가 되는 일이 흔했다. 사실 우리은하 역시 몇 차례의 충돌을 거쳐 대형 은하로 성장했다. 그런데 연구팀이 확인한 두 이미지 A, B는 단순히 초점이 맺혀지지 않은 이미지가 아니었다. 그보다는 서로 다른 각도에서 본 은하였다. 이런 일이 가능한 이유는 은하에서 나온 빛이 은하단의 강력한 중력에 의해 경로가 바뀌면서 다른 각도에서 나온 빛도 지구에 도달할 수 있었기 때문이다. (사진 참조) 예를 들면 지구에서 관측했을 때 얼굴의 정면과 측면 이미지를 한 번에 확인할 수 있는 셈이다. 사실 우주에 있는 천체들은 모두 3차원적인 존재들이다. 따라서 이들을 한 각도에서만 보는 것은 전체 모습을 제대로 파악하기 힘든 이유 중 하나다. 그래도 은하처럼 어느 정도 형태가 알려진 경우는 어려움이 덜한데, 충돌하는 은하처럼 형태와 구조가 제각각인 경우에는 아무래도 전체 형태를 파악하기 힘들다. 과학자들은 우연한 기회에 중력렌즈의 도움으로 같은 은하를 여러 각도에서 파악해서 전체 모습을 더 잘 이해할 수 있게 됐다. 과학자들에게 중력렌즈는 자연이 준 가장 큰 렌즈이지만, 동시에 렌즈 이상의 도움을 주는 자연의 선물인 셈이다.  

애덤 버거서 UC 샌디에고의 천체물리학 교수가 우주전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com) 10월 9일자에 별, 행성의 나이 측정에 관한 최신 기법들을 소개했다. 행성과 별의 나이를 측정하면 과학자들은 행성이 언제 형성되고 어떻게 변화하는지, 그리고 행성의 경우 생명체가 진화할 시간이 있었는지 이해하는 데 도움이 된다. 불행하게도 우주에 있는 물체의 나이는 측정하기 어렵다. 태양과 같은 별은 수십억 년 동안 동일한 밝기, 온도 및 크기를 유지한다. 온도와 같은 행성의 특성은 종종 자신의 나이와 진화보다는 궤도를 도는 별에 의해 결정된다. 별이나 행성의 나이를 결정하는 것은 어린 시절부터 은퇴할 때까지 똑같이 생긴 사람의 나이를 추측하는 것만큼 어려울 수 있다. 별의 나이 추정 화석의 연대를 측정하는 것이 진화 연구에 핵심인 것처럼 항성의 나이를 파악하는 것은 천문학에서 중요한 문제다. 다행히도 별은 시간이 지남에 따라 밝기와 색상이 미묘하게 변한다. 매우 정확한 측정을 통해 천문학자들은 별에 대한 이러한 측정을 별이 나이가 들수록 어떻게 되는지 예측하고, 거기에서 나이를 추정하는 수학적 모델과 비교할 수 있다. 별은 빛날 뿐만 아니라 자전도 한다. 시간이 지남에 따라 자전 속도가 느려진다. 이는 회전하는 바퀴가 마찰에 의해 속도가 느려지는 것과 비슷하다. 천문학자들은 서로 다른 연령의 별들의 자전 속도를 비교함으로써 자이로 연대학(gyrochronology)이라고 알려진 방법으로 별의 연령에 대한 수학적 관계를 만들어낼 수 있었다. 이로써 천문학자들은 10%의 오차로 항성의 연대를 측정할 수 있게 되었다. 별의 자전은 또한 강력한 자기장을 생성하고 별 표면에서 발생하는 강력한 에너지 폭발인 항성 플레어와 같은 자기 활동을 생성한다. 별의 자기 활동이 꾸준히 감소하는 것도 별의 나이를 추정하는 데 도움이 될 수 있다. 별의 나이를 결정하는 더 발전된 방법은 성진학(asteroseismology)으로, 주파수 분광의 상호작용에 의한 맥동하는 별의 내부 구조를 연구하는 과학이다. 천문학자들은 별 내부를 통과하는 파동에 의해 발생하는 별 표면의 진동을 연구한다. 젊은 별은 늙은 별과 다른 진동 패턴을 가지고 있다. 천문학자들은 이 방법을 사용하여 태양의 나이를 45억 8천만 년으로 추정했다. 행성의 나이는 방사성 연대측정으로 태양계에서 방사성 핵종은 행성 연대 측정의 핵심이다. 이들은 오랜 시간에 걸쳐 천천히 에너지를 방출하는 특수 원자다. 자연 시계로서 방사성 핵종은 과학자들이 암석에서 뼈, 도자기에 이르기까지 모든 종류의 사물의 연대를 결정하는 데 도움이 된다. 과학자들은 이 방법을 사용하여 알려진 가장 오래된 운석의 나이가 45억 7천만 년이라는 사실을 알아냈는데, 이는 태양의 별지진학 측정치인 45억 8천만년과 거의 같다. 지구상에서 가장 오래된 것으로 알려진 암석의 나이는 44억 년으로 약간 더 젊다. 마찬가지로, 아폴로 임무 중 달에서 가져온 토양의 방사성 핵종 연대는 최대 46억 년이었다.방사성 핵종을 연구하는 것은 행성의 나이를 측정하는 강력한 방법이지만, 조사 대상물을 손에 확보해야 가능한 일이다. 일반적으로 천문학자들은 단지 행성의 사진만 갖고 있을 뿐이다. 천문학자들은 종종 크레이터 수를 세어 화성이나 달과 같은 암석 우주 물체의 나이를 결정한다. 오래된 표면은 젊은 표면보다 분화구가 더 많다. 그러나 물, 바람, 우주선, 화산의 용암류로 인한 침식은 이전 영향의 증거를 지울 수 있다. 표면이 깊게 묻혀 있는 목성과 같은 거대한 행성에는 이 방법이 쓸모가 없다. 그러나 천문학자들은 달의 크레이터 수를 세거나 달에 의해 산란된 특정 종류의 운석 분포를 연구함으로써 연대를 추정할 수 있다. 이는 암석이 많은 행성에 대한 방사성 핵종 및 크레이터 생성 방법과 일치한다. 현재 기술로는 아직 태양계 외부행성의 나이를 직접적으로 측정할 수 없다. 이러한 추정치는 얼마나 정확할까? 우리 태양계의 나이는 최고의 정확성으로 측정이 가능하다. 왜냐하면 천문학자들은 지구, 달, 소행성에 있는 암석의 방사성 핵종 연대를 태양의 별지진학적 연대와 비교할 수 있고, 이 둘이 매우 잘 일치하기 때문이다. 플레이아데스나 센타우루스자리 오메가와 같은 성단의 별들은 모두 거의 같은 시기에 형성된 것으로 믿어진니다. 따라서 이 성단에 있는 개별 별들의 추정 연령은 동일해야 한다. 일부 별에서는 천문학자들이 암석과 토양에서 발견되는 중금속인 우라늄과 같은 방사성 핵종을 대기에서 검출할 수 있는데, 이는 다른 방법으로 연대를 확인하는 데 사용되었다. 천문학자들은 행성의 나이가 모항성과 거의 같다고 믿고 있으므로, 별의 나이를 결정하는 방법을 개선하면 행성의 나이도 결정하는 데 도움이 된다. 이 같은 미묘한 단서를 연구함으로써 정확한 별의 나이를 추정하는 것이 가능하다. 

프랑스에서 가장 높은 봉우리인 몽블랑의 높이가 지난 2년 동안 2ｍ 이상 줄어들었다고 프랑스 일간 르파리지앵이 5일(현지시간) 보도했다. 몽블랑 측량위원회 위원장인 드니 보렐은 지난 달 중순 기준 몽블랑의 높이가 4805.59ｍ로, 2년 전보다 2.22ｍ 줄었다고 밝혔다. 측량위는 여름철 비가 적게 내린 것이 산 높이에 영향을 미쳤을 것으로 조심스럽게 보고 있다. 몽블랑은 프랑스와 이탈리아 국경을 따라 뻗어있는 알프스산맥의 최고봉으로, 4807ｍ의 높이를 자랑해 왔다. 측량팀은 2001년부터 2년마다 몽블랑 높이를 측정해 왔다. 지난달 20명의 요원들이 여덟 팀으로 나뉘어 눈 속에 송신기가 달린 장치를 심어 이를 관제센터에서 데이터를 수집하는 식으로 진행했다. 강설량에 따라 산의 높이는 그때그때 달라지는데, 2011년 9월엔 4810.44ｍ로 정점을 찍었다. 보렐 위원장은 “하룻밤 사이에 1ｍ에서 1.5ｍ의 눈이 정상에 내릴 수 있어 그사이 높이가 바뀔 수도 있다”고 말했다. 측량팀은 몽블랑 높이를 측정하기 위해 산 정상을 덮고 있는 신설층(파우더층)과 약 20ｍ 두께의 얼음층으로 유명한 ‘만년설’을 측정한다. 19세기 학자들은 삼각 측량 시스템을 사용해 몽블랑의 높이를 4807ｍ로 고정했으나, 그 뒤 GPS 기술의 발달로 정확도가 높아졌다. 이번 측량 땐 처음으로 무인기(드론)까지 동원됐다. 측량팀은 일반적인 생각과 달리 몽블랑의 눈은 기온 상승과 반복되는 폭염의 영향을 상대적으로 받지 않는다고 한다. 보렐은 “만년설 위는 마치 냉장고와 같아서 온도가 섭씨 영하 10도인 경우가 많다”고 말했다. 다만 전문가들은 폭염이 점점 빈번해지고 있다는 점을 우려한다. 보렐은 “지구 온난화가 산 정상에 미치는 장기적인 영향을 측정하려면 수십 년에 걸쳐 데이터를 축적해야 한다”고 말했다. 장 드 가렛은 “우리는 미래 세대를 위해 데이터를 모으고 있다. 우리는 설명하기 위해 여기 있는 것이 아니며, 우리는 그것들을 미래 과학자들에게 남길 것”이라고 말했다. 그 역시 “낡은 것을 말하기 위해” 산 높이 측량을 이용해선 안된다고 못박았다. 몽블랑의 암석 정상은 해발 4792m로 추정된다. 여기에 눈과 얼음이 뒤덮여 높이가 수시로 달라진다. 바람과 날씨에 영향을 받을 수밖에 없다. 비가 적게 내리고 바람이 덜 불면 더 높아질 수밖에 없다. 몽블랑만 걱정할 일이 아니다. 지난 주 스위스 빙하의 크기가 사상 두 번째로 많이 줄었다는 연구 결과가 나왔다. 지구 온난화 때문이라고 과학자들은 보고 있다. 몽블랑에는 매년 2만명에서 3만명까지 등반객이 찾아와 등정을 시도할 정도로 인기가 높다. 따라서 가장 많은 이들이 찾는 루트는 하루에 214명으로 제한을 가하고 있다. 2013년 한 등반객이 에머랄드와 루비, 사파이어 등이 들어 있는 보석함을 찾아내 화제가 됐다. 그는 2021년에 박스 내용물 절반을 판매했는데 12만 8000파운드의 값어치를 지닌 것으로 평가됐다.

미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴허라이즌스호는 2015년 최초로 명왕성과 그 위성의 생생한 모습을 지구로 전송해 세상을 깜짝 놀라게 했다. 행성이라 부르기엔 너무 작은 천체라서 결국 왜소행성으로 강등됐지만, 명왕성 표면 지형의 복잡도는 다른 행성에 뒤지지 않았다. 과학자들은 작은 얼음 천체에 이렇게 복잡한 지질 활동이 일어난 이유를 알아내기 위해 데이터를 분석했지만, 아직도 모르는 부분이 더 많이 남아 있다. 하지만 뉴허라이즌스호의 임무는 여기서 끝나지 않았다. 2019년, 뉴허라이즌스호는 인간이 탐사한 가장 먼 태양계 천체인 카이퍼 벨트 소행성 ‘아로코스’(Arrokoth) 탐사 임무를 성공적으로 수행했다. 이후 과학자들은 뉴허라이즌스호의 비행 경로에 다른 소행성이 없는지 말 그대로 이 잡듯이 뒤졌다. 하지만 아무리 망원경으로 관측해도 지금까지 적당한 천체는 찾지 못했다.이후 NASA와 관련 과학자들은 뉴허라이즌스호 임무를 어떻게 진행할지를 두고 고민했다. 뉴허라이즌스호의 동력은 앞서 태양계를 빠져나간 선배인 보이저 1호, 2호와 마찬가지로 원자력 전지인 RTG를 이용한다. 뉴허라이즌스호의 RTG의 출력은 245.7W인데, 1년에 3.5W씩 출력이 낮아진다. 이를 역으로 계산하면 2030년대까지 우주선이 필요한 동력을 공급할 수 있다. 태양계 외곽 소행성들의 모임인 카이퍼 벨트를 빠져나가는 것은 2028년에서 2029년 사이로 예상된다. 현재 위치는 지구에서 85억㎞ 정도다. 문제는 카이퍼 벨트의 외곽으로 나갈수록 소행성의 밀도가 낮아져 새로운 천체를 발견할 가능성이 낮아진다는 것이다. 따라서 아로코스 같은 천체를 다시 만나게 될 가능성도 점점 낮아지고 있다. 그런 만큼 NASA는 뉴허라이즌스호를 소행성 탐사보다는 태양물리학 연구에 사용하는 방안을 검토했다. 뉴허라이즌스호에는 SWAP(Solar Wind Around Pluto) 같은 태양풍 관측 장비가 탑재되어 있어 선배인 보이저 1, 2호처럼 태양권의 구조에 대한 연구를 할 수 있다. 태양풍 입자가 주로 존재하는 태양권과 별 사이 성간 입자가 주로 존재하는 성간 우주에 대한 연구 역시 중요한 주제다.하지만 행성 과학자들은 이에 반발했고 결국 NASA는 태양물리학 연구와 함께 미지의 천체에 근접해서 관측할 수 있는 마지막 연료를 남겨두기로 결정했다. 카이퍼 벨트를 빠져나가기 전 극적으로 아로코스 같은 소행성과 다시 마주칠지도 모르는 일이고 카이퍼 벨트 밖으로 나갔다고 해도 다른 천체와 마주칠 가능성이 0%가 아니기 때문이다. 예를 들어 새로운 혜성이 우연히 지나가거나 아직 발견하지 못했던 천체가 우주선의 이동 경로에 갑자기 끼어들 수도 있다. 과학자들은 소행성 아로코스에 울티마 툴레라는 별명을 붙였다. 알고 있는 세계 너머라는 뜻으로 마지막 목표라는 뉘앙스의 단어였다. 하지만 아로코스보다 더 먼 천체를 관측할 수 있기를 고대하는 것이 과학계의 일반적인 바람일 것이다. 뉴호라이즌스호가 마지막 남은 연료를 불태워 아로코스보다 훨씬 멀리 떨어진 미지의 천체를 관측하기를 기대해 본다.  

6일 동안의 긴 추석 연휴가 끝난 뒤 불어난 체중 때문에 스트레스를 받는 ‘확찐자’들이 많습니다. ‘더도 말고 덜도 말고 한가위만 같아라’는 말처럼 추석은 먹을거리가 넘치고 그동안 만나지 못했던 가족, 친지, 친구들과 오랜만에 만날 수 있는 때입니다. 모처럼 만난 사람들과 함께 음식을 나누다 보면 평소 식사량보다 많이 섭취하게 됩니다. 연휴 동안 살찐 사람들은 기름진 음식을 줄이고 ‘이제 채소와 과일만 먹고 살을 빼야지’라는 결심을 합니다. 물론 채식이 건강에 도움이 된다는 연구들이 많습니다. 그래서 채식 중심의 식사를 하겠다는 사람들이 눈에 많이 띄지만 작심삼일로 끝나는 경우가 대부분입니다. ●채식의 원동력, 유전자의 영향 확인 단기간이라도 채식하는 것이 쉽지 않은데 채식주의자가 될 수 있는 원동력은 뭘까요. 과학자들도 채식주의가 가능한 이유가 무엇인지 궁금했던 모양입니다. 미국 노스웨스턴대 의대 병리학과, 세인트루이스 워싱턴대 의대, 영국의 의과학 연구기업 피오스 지노믹스 공동연구팀은 채식주의자에겐 그들만의 독특한 유전자가 있다는 사실을 확인했습니다. 채식주의와 유전자 사이의 연관성을 살펴본 첫 연구인 이번 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 10월 5일자에 실렸습니다. ●채식 유전자와 대사 능력과의 연관성 과학자들은 음식이나 음료에 대한 선호도는 맛뿐만 아니라 인체 대사 능력과 관련이 있다고 봅니다. 예를 들어 술을 잘 마시고 좋아하는 사람은 다른 사람보다 알코올 대사 능력이 뛰어나기 때문인 것과 비슷합니다. 이런 차원에서 채식주의도 대사와 연관된 것으로 보고 있지만 명확히 밝혀진 것은 없습니다. 이에 연구팀은 의료 분야 빅데이터인 영국 바이오뱅크에 등록된 사람 중 붉은 육류와 가금류는 물론 생선도 섭취하지 않는 채식주의자 5324명과 일반인 32만 9455명의 유전자를 비교했습니다. 분석 결과 채식과 유의미한 연관성이 있는 유전자 3개와 잠재적 연관성을 가진 유전자 31개를 찾았습니다. 특히 유전자 3개 중 NPC1, RMC1이라는 유전자 2개는 지질대사와 관련된 것으로 밝혀졌습니다. 채식이 육식과 다른 한 가지는 복합지질인데 채식주의자는 이들 유전자를 통해 육식하지 않고도 복합지질을 체내에서 합성할 수 있는 것으로 보인다고 연구팀은 설명했습니다. ●생리적 차이 있어… 채식 강요 안 돼 연구를 이끈 네빌 야신 노스웨스턴대 의대 명예교수(병리학)는 “종교적, 도덕적 이유로 채식을 할 수밖에 없는 이들이 있지만 그런 식단을 지속할 수 있는 것은 단순히 의지가 아닌 유전자에 의해 영향받는다는 것을 이번 연구에서 확인했다”고 말했습니다. 이어 “그렇지만 환경이나 생태계에 도움이 된다는 이유로 채식을 다른 사람에게 강요해서는 안 된다”면서 “추가 연구를 통해 채식주의자나 육식주의자의 생리적 차이를 더 정확히 파악함으로써 더 나은 육류 대체 식품 생산을 하는 것이 필요하다”고 덧붙였습니다. 이번 연구는 육식이나 채식 역시 흔히 체질이라고 말하는 유전자의 영향도 있는 만큼 타인에게 자신의 취향이나 생각을 강요해선 안 된다는 점을 보여 주는 것 아닌가 싶습니다.

조명·의학 등 다양한 분야 응용123년 역사상 사전 노출은 처음 2023년 노벨 화학상은 양자점(퀀텀닷) 발견과 발전을 이끈 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 4일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 프랑스계 미국 과학자 문지 바웬디(62) 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수, 루이스 브루스(80) 컬럼비아대 교수, 러시아계 과학자 알렉세이 예키모프(78) 나노크리스털스 테크놀로지 박사를 선정했다고 발표했다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 나노 과학에서 가장 작은 요소인 양자점을 발견하고 발전시켜 TV를 비롯한 각종 디스플레이와 발광다이오드(LED) 조명은 물론 의사가 신체에서 종양 조직을 제거할 때 사용하는 등 활용도를 넓히는 데 이바지했다”라고 수상 업적을 설명했다. 양자점발광다이오드(QLED) TV의 핵심 기술인 양자점은 1980년대 초 미국 벨연구소 연구원이었던 브루스 교수와 예키모프 박사가 1983년과 1984년 ‘화학물리학 저널’에 아주 작은 반도체 결정을 발견했다고 발표하면서 알려졌다. 양자점은 수백에서 수천 개의 원자가 뭉친 덩어리지만 지름이 10㎚(나노미터·10억분의1m) 이하로 작아 양자 구속 효과를 포함한 다양한 양자역학적 특성을 나타내는 물질이다. 별도의 광원이 없어도 전압을 주기만 하면 스스로 빛을 낼 수 있어 발견 초기부터 디스플레이 재료로 주목받았다. 양자점의 가장 큰 장점은 재료 조성을 바꾸지 않고 결정 크기를 조절하는 것만으로 원하는 색을 얻을 수 있다는 것이다. 지름이 작을수록 푸른빛이 강해지고 커질수록 붉은빛이 나오는 식이다. 1993년에는 바웬디 교수가 습식 합성법을 개발해 좀더 효율적인 양자점 제작이 가능해지면서 연구가 활기를 띠었다. 보통 독성을 나타낼 수 있는 카드뮴이나 셀레늄 같은 재료로 양자점을 만들었지만 최근에는 비독성 물질을 이용한 연구도 활발하다. 아울러 태양광 발전이나 바이오이미징까지 다양한 응용이 시도되고 있다. 이번 화학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(약 13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받는다. 노벨상 시상식은 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일이 낀 ‘노벨 주간’에 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·문학·경제상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열린다. 이날 화학상 수상자 명단이 공식 발표에 앞서 유출되는 해프닝도 있었다. 노벨위원회는 스웨덴 현지에서 오전 11시 45분 수상자를 호명할 예정이었지만 왕립과학원의 실수로 2시간 40분 전에 보도자료 이메일이 전송되면서 명단이 공개됐다. 123년 노벨상 역사상 수상자가 발표 전에 노출된 것은 이번이 처음이다. 노벨위원회는 즉각 수상자가 선정되지 않았다고 해명에 나섰고, 수상자가 바뀌거나 발표가 연기될 것이라는 예상도 있었지만 예정된 시간에 알려진 명단 그대로 발표됐다.

2023년 노벨 화학상은 양자점(퀀텀닷) 발견과 발전을 이끈 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨 위원회는 4일(현지 시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 프랑스계 미국 과학자 모운지 바웬디(62) 미국 매사추세츠공과대(MIT) 교수, 루이스 브루스(80) 컬럼비아대 교수, 러시아계 과학자 알렉세이 에키모프(78) 나노크리스탈스 테크놀로지 박사를 선정했다고 밝혔다. 노벨 위원회는 “이번 수상자들은 나노 과학에서 가장 작은 요소인 양자점을 발견하고 발전시켜 TV를 비롯한 각종 디스플레이와 LED 조명은 물론 의사가 신체에서 종양 조직을 제거할 때도 사용하는 등 활용도를 넓히는 데 이바지했다”라고 수상 업적을 설명했다. 양자점발광다이오드(QLED) TV의 핵심 기술인 양자점은 1980년대 초 미국 벨연구소 연구원이었던 루이스 브루스와 알렉세이 에키모프 박사가 1983년과 1984년에 ‘화학물리학 저널’에 아주 작은 반도체 결정을 발견했다고 발표하면서 알려졌다. 양자점은 수백~수천 개의 원자가 뭉친 덩어리지만 지름이 10㎚(나노미터) 이하로 작아 양자 구속 효과를 비롯해 다양한 양자역학적 특성을 나타내는 물질이다. 이 때문에 양자점은 별도의 광원 없이 전압을 가하기만 하면 스스로 빛을 낼 수 있어 발견 초기부터 디스플레이 재료로 주목받았다. 양자점의 가장 큰 특징은 재료 조성을 바꾸지 않고 결정 크기를 조절하는 것만으로 원하는 색을 얻을 수 있다는 점이다. 양자점의 지름이 작을수록 푸른빛이 나오고 커질수록 붉은빛이 나오는 식이다. 브루스 교수와 에키모프 박사는 콜로이드 상태의 양자점을 발견했는데 1993년 바웬디 교수가 효율적인 습식 합성법을 개발해 다양한 재료를 이용해 양자점에 관한 연구가 이뤄지고 있다. 카드뮴이나 셀레늄 같은 재료로 양자점을 만들었지만 카드뮴 독성 때문에 최근에는 비독성 물질을 이용한 양자점 연구가 활발하다.양자점은 양자 과학에서 가장 활발하게 연구되는 분야다. 디스플레이뿐만 아니라 태양광 발전은 물론 바이오이미징까지 다양하게 응용이 시도되고 있다. 김성지 포스텍 화학과 교수는 “무기 물질인 양자점은 유기 물질에 비해 더 긴 수명을 가질 수 있으며 손쉽게 용액공정이 가능해 생산 비용도 낮다”라면서 “이들의 연구로 만들어진 양자점은 에너지 효율과 내구성이 높아 디스플레이, 태양전지, 프로브 등 다양한 분야의 차세대 소재로 각광받고 있다”라고 설명했다. 한편 화학상 수상자는 애초 오전 11시 45분(현지시간)에 발표될 예정이었지만 스웨덴 왕립과학아카데미의 실수로 2시간 40분 전인 오전 9시 5분에 사전 유출되는 사태가 벌어졌다. 123년 노벨상 역사상 수상자 명단이 사전 유출된 것은 처음이다. 노벨 위원회는 수상자는 유출된 시간에는 아직 수상자가 선정되지 않았다고 해명에 나서면서 수상자가 바뀌거나 발표가 연기될 것이라는 예상도 있었지만 유출된 명단 그대로 발표됐다. 이번 화학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다. 화학상 수상자 발표로 올해 노벨 과학상 수상자는 모두 공개됐다. 노벨 재단은 남은 문학상, 평화상, 경제학상 수상자를 각각 5일, 6일, 9일에 발표한다.

2023년 노벨 화학상은 양자점 발견과 발전을 이끌어 낸 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨 위원회는 4일(현지 시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 프랑스계 미국 과학자 모운지 바웬디(62) 미국 매사추세츠공과대(MIT) 교수, 루이스 브루스(80) 컬럼비아대 교수, 러시아 출신 과학자 알렉세이 에키모프(78) 미국 나노크리스탈스 테크놀로지 박사를 선정했다고 밝혔다. 애초 화학상 수상자는 오전 11시 45분(현지시간)에 발표될 예정이었지만 스웨덴 왕립과학아카데미의 실수로 2시간 40분 전인 오전 9시 5분에 사전 유출됐다. 123년 노벨상 역사상 수상자 명단이 사전 유출된 것은 처음이다. 이 때문에 노벨 위원회는 수상자는 유출된 시간에는 아직 선정되지 않았다고 밝히면서 수상자가 바뀌거나 발표가 연기될 것이라는 예상도 있었지만 유출된 명단 그대로 발표됐다. 이번 화학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다. 화학상 수상자 발표로 올해 노벨 과학상 수상자는 모두 공개됐다. 노벨재단은 남은 문학상, 평화상, 경제학상 수상자를 각각 5일, 6일, 9일에 발표한다.

백신은 인류 역사에서 가장 획기적인 발명품 가운데 하나다. 아무리 좋은 치료도 아예 병에 걸리지 않도록 예방하는 것보다 더 좋을 순 없다. 하지만 백신 개발 전에는 개인위생과 격리 이외에는 전염병을 예방할 수 있는 다른 방법이 없었다. 백신의 등장으로 우리는 전염병에 걸리지 않고도 면역력을 지닐 수 있게 됐다. 덕분에 병에 걸려도 상대적으로 가볍게 지나가거나 아예 감염되지 않을 수 있다. 하지만 현재 우리가 사용하는 백신은 한 가지 방향으로 밖에 작용하지 않는다는 단점이 있다. 면역 시스템에 항원을 인식시켜 공격하게 하는 일은 가능하지만, 반대로 잘못 인식된 항원을 면역 시스템에서 삭제하는 일은 불가능하다. 자기 자신의 세포와 조직을 공격하는 자가 면역 질환 문제가 심각한 상황에서 아쉬운 대목이다. 인체의 면역 시스템은 매우 뛰어난 방어 시스템이지만, 종종 실수를 할 때가 있다. 류마티즘성 관절염이나 1형 당뇨, 다발성 경화증, 일부 갑상선염은 이런 실수로 인해 자신의 세포와 조직을 공격할 때 발생한다. 스테로이드 같은 면역 억제제가 도움이 되기도 하지만, 이 약물들은 광범위하게 면역 반응을 억제하는 문제가 있다. 면역 반응을 억제하고자 하는 대상은 한 가지인데, 모든 항원에 대한 면역 반응을 억제하면 결국 감염병의 위험성이 커진다. 면역 시스템에서 특정 항원을 인식하는 대신 면역 반응을 억제하는 인버스 백신(inverse vaccine)을 연구하는 과학자들은 인체의 자가 면역 반응 제거 시스템에 주목했다. 사실 우리 몸의 면역 시스템은 종종 실수로 다양한 인체 세포의 항원을 인식할 수 있는데, 이런 오류를 바로잡아 자가 면역 질환으로 발전하지 못하게 막는 기전이 있다. 시카고 대학의 앤드류 트리메인과 레이첼 왈레스는 이 과정에서 중요한 역할을 하는 T 세포의 항원 인식 기능을 차단하는 연구를 진행했다. 연구팀은 'N-acetylgalactosamine'(pGal)이라는 물질이 이 과정에서 중요한 역할을 한다고 가정했다. 면역 시스템을 미사일에 비유하면 pGal은 피아 식별 장치의 역할을 해 오인 사격을 방지할 수 있는 셈이다. 연구팀은 이를 검증하기 위해 신경을 싸는 막인 수초를 공격하는 자가 면역 질환인 다발성 경화증(MS) 모델 쥐에서 면역 반응의 목표인 수초 단백질에 pGal을 붙였다. 그 결과 기대한 대로 면역 시스템의 공격이 줄어들면서 신경의 기능이 정상으로 돌아오고 증상이 완화됐다. 이 연구 결과는 저널 네이처 바이오메디컬 엔지니어링에 발표됐다. 물론 사람에서도 같은 효과가 있을지는 앞으로 많은 검증이 필요한 부분이지만, 인버스 백신 개발 가능성을 높였다는 데서 의미 있는 결과다. 사람에서 특정 항원에 대한 면역 반응을 완화할 수 있다면 자가 면역 질환은 물론 알레르기 질환, 그리고 장기 이식 후 거부 반응 등 다양한 분야에 쓰일 것으로 예상된다. 부작용 많은 면역 억제제보다는 특정 항원에 대한 면역 반응을 차단하는 인버스 백신이 훨씬 합리적인 대안이기 때문에 앞으로 연구 결과가 주목된다.