살과의 전쟁을 벌이는 현대인에게 지방은 비만과 성인병을 유발한다는 이유로 반드시 피해야 할 영양소 중 하나로 꼽힌다. 하지만 최근 저지방 또는 무지방 식단이나 음식이 반드시 건강에 유익한 것은 아니며, ‘착한 지방’이 함유된 음식을 섭취하면 오히려 심장질환의 위험을 낮추는데 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 미국 텍사스대학 연구진은 65세 이상 성인 약 3000명을 대상으로 22년간 추적관찰을 실시했다. 연구진은 관찰이 시작된 1992년 실험 참가자들의 혈장을 통해 지방산 수치를 측정하고, 1998년과 2011년에도 각각 지방산 수치를 측정하면서 이들의 식습관 등을 분석했다. 그 결과 요거트나 치즈, 우유 등 지방이 풍부한 유제품은 심장질환 위험이나 기타 사망률을 높이지 않는 것으로 나타났다. 특히 유제품 속 지방산은 심혈관 질환 중 뇌졸중으로 인한 사망위험을 도리아 42% 더 낮춘다는 사실이 밝혀졌다. 연구를 이끈 텍사스대학의 마그시아 오토 박사는 “이번 연구는 일반적인 인식과 달리, 노인들이 지방을 함유하는 음식을 먹어도 심혈관 질환이나 사망 위험이 높아지지 않는다는 것을 입증한 것”이라면서 “미국과 영국 등지에서는 대부분의 사람들에게 저지방 또는 무지방 식단을 권장하지만, 이러한 제품 중에는 도리어 당분 함량이 높은 경우가 많아 심장 질환을 유발할 수 있다”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 지방이 풍부한 유제품에 대한 가이드라인이 바뀌어야 한다는 사실을 보여준다”면서 “특히 우유와 요거트 치즈 등 포화지방이 든 유제품에는 칼슘도 풍부해서 혈압을 낮추고 면역력을 높이는데 도움이 된다”고 덧붙였다. 전문가들은 사람들이 음식을 선택할 때 남들에게 전해들은 소문이 아닌, 과학적인 근거를 가진 정보를 통해 영양소의 균형을 맞출 필요가 있다고 강조했다. 자세한 연구결과는 미국 임상영양학 저널(American Journal of Clinical Nutrition) 온라인판에 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

원소 주기율표가 등장한 지 150년 만에 인류는 118번까지 원소를 추가했다. 이 가운데 원자번호 104번 이후의 원자들을 초중량 (superheavy) 원소라고 부르는 데 매우 무겁고 불안정한 원자로 실제 자연계에서는 보기 어렵고 모두 실험실에서 인위적으로 생성한 원자다. 학자들의 오랜 노력 끝에 생성에 성공한 원자번호 118번 오가네손 (Organesson)의 경우 안정 동위원소인 오가네손-294의 경우에도 반감기가 0.69ms (밀리초)에 불과해 순식간에 더 작은 원자로 방사성 붕괴를 일으킨다. 현재 과학자들은 이보다 더 무거운 원자를 합성하기 위해서 노력하고 있지만, 원자핵이 커질수록 더 불안정해져 어려움을 겪고 있다. 그런데 원소 주기율표를 확장하려는 과학자들의 시도는 과연 어디까지 가능할까? 이 질문에 답하기 위해 몇몇 과학자들은 원자핵 크기의 이론적 한계를 연구하고 있다. 미시간 주립대의 비텍 나자레위츠 (Witek Nazarewicz) 교수는 저널 네이처 피직스(Natere Physics)에 발표한 논문에서 원자번호의 이론적 한계가 172번이라고 주장했다. 이 연구에 의하면 양성자 172개 이상이 함께 모여 있는 경우 원자핵을 지탱하는 힘인 핵력(nuclear force, 원자핵에 있는 양상자와 중성자 같은 핵자 사이의 결합력)으로도 유지가 어렵다. 결국, 이 이상 크기를 지닌 원자는 합성이 불가능하다. 물론 실제로 불가능한지 실험실에서 검증이 필요하지만, 당장에는 원자번호 120번 이상 원자도 합성하기 어려워 이를 검증하는 것은 먼 미래의 일이 될 것이다. 그런데 이렇게 불안정해서 쉽게 붕괴할 원자를 합성하는 것이 과연 가치 있는 일일까? 이런 거대 원자핵은 사실 우리가 유용하게 사용하기에는 너무 합성이 어렵고 수명이 짧다. 같은 이유로 어떤 화학적 성질을 지녔는지 연구하기도 매우 어렵다. 따라서 이런 원소를 우리가 사용할 수 있을 가능성은 희박하다. 하지만 과학자들은 미지의 거대 원자가 지금까지 알려지지 않은 독특한 성질을 지니거나 의외로 안정해서 생각보다 장시간 유지될 가능성을 염두에 두고 있다. 종종 극단적인 환경에서 지금까지 발견하지 못했던 의외의 현상이 일어나기 때문이다. 이를 확인할 유일한 방법은 직접 합성해보는 것이다. 어떤 결과가 나올지 아무도 장담할 수 없지만, 과학자들은 지금껏 그랬듯이 원소 주기율표의 끝을 향해 도전을 멈추지 않을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 연구진이 적을 이용해 적을 제거하는 ‘이이제이’(以夷制夷) 전술을 이용해 만성질환을 잡을 수 있는 방법을 찾아내 화제다.울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 로버트 미첼 교수팀은 포식성 박테리아로 잘 알려진 ‘벨로’로 각종 질병을 유발시키는 그람균을 잡아먹는다는 사실을 발견했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘국제 미생물생태학 저널’ 최신호에 실렸다. 일반적으로 세균은 그람염색을 통해 구분하는데 염색 후 보라색을 띄는 것은 그람양성균, 붉은색을 띄는 것이 그람음성균이다. 그람양성균은 그람음성균보다 세포벽이 두꺼운데 디프테리아균, 파상풍균, 폐렴균, 포도상구균, 탄저균이 여기에 속한다. 그람음성군은 살모넬라균, 이질균, 티푸스균, 대장균, 콜레라균, 수막염균, 스피로헤타 등이 있다. 우리 몸에 상처가 나거나 감염이 진행될 때 세균들은 생물막을 형성한다. 세균 생물막은 항생제 내성을 높여 만성질환을 일으키기 때문에 감염성 질환의 효과적 치료를 위해서는 생물막 제거가 필수적이다. 포식성 박테리아 벨로는 그람음성균을 잡아먹으면서도 인체에는 무해해 ‘살아있는 항생제’로 주목받고 있지만 그람양성균의 세균막은 제거하지 못해 잡아먹지 못하는 것으로 알려져 활용가능성이 떨어졌다.연구팀은 각종 염증질환과 식중독을 일으키는 원인인 대표적 그람양성균인 포도상구균을 이용해 벨로의 포식성을 확인했다. 그 결과 벨로 중 ‘델로비브리오 박테리오보루스 HD100’이 단백질 분해효소를 분비해 그람양성균인 포도상구균이 만들어 낸 생물막을 분해시킬 수 있으며 그람음성균도 더 활발하게 포식한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 그람양성균에 대한 생물막 분해효과가 확인됨에 따라 벨로의 활용범위가 넓어질 수 있을 것으로 기대하고 있다. 로버트 미첼 교수는 “박테리아의 생물막은 인체 내 감염 뿐만 아니라 수도관이나 수조 같은 일상생활 속에서도 다양하게 발견된다”며 “이번에 발견한 벨로의 미생물막 분해 효과를 이용하면 친환경적으로 생물막을 제거함으로써 살균효과는 물론 질병 예방에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“정해진 미래는 없어. 자신의 미래는 스스로 만들어가는 거야.”SF 영화 ‘백 투더 퓨처’에 등장하는 브라운 박사가 주인공 마티 맥플라이에게 남긴 말입니다. 1985년 개봉돼 3편까지 만들어진 이 작품은 타임머신이라는 SF의 고전적인 소재를 재미있게 풀어낸 것으로 평가받고 있습니다. 특히 1989년 개봉한 2편은 과학자와 미래학자들에게 주목받았습니다. 영화의 시간적 배경이 바로 2015년이었기 때문입니다. ‘영화 속 2015년’과 ‘현실의 2015년’을 비교해 보면 영화 속 기술이 이미 실현된 것이 있는가 하면 여전히 상상으로 남아 있는 것들도 많습니다. 과학기술이 눈부시게 발전하고 있다고는 하지만 미래가 어떻게 될 것인지 상상하고 예측하기는 쉽지 않습니다. ‘슬픈 예감은 틀린 적이 없다’는 노래 가사처럼 과학기술의 긍정적 면을 예측한 것들보다는 어두운 부분에 대한 예측이 현실과 더 가깝다는 생각이 드는 것도 그저 단순한 느낌만은 아닐 것입니다. ●사이언스, GMO 등 4개 분야 조언 실제로 18세기 중반 이후 영국에서 시작된 산업혁명을 계기로 과학기술은 급속히 발전하고 인류의 삶은 그 이전과 180도 달라졌습니다. 인간은 기계와 전기의 힘을 빌려 편리한 삶이라는 선물을 얻게 됐습니다. 대신 무분별한 자원의 남획과 이용으로 생태계가 파괴되면서 지구온난화라는 만성질환을 앓게 됐습니다. 과학자들이 21세기를 ‘인류세(世)’라고 부르는 것도 이런 이유 때문입니다. 인류가 끊임없이 지구환경을 훼손하고 파괴함으로써 지금까지 진화해 온 안정적 환경과는 전혀 다른 환경에 놓이게 됐으며 인간 스스로 종말로 치닫고 있다는 의미입니다. 이런 상황에서 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 이번 주에 ‘내일의 지구’(Tommorrow’s Earth)라는 제목의 특집 기사와 논문을 실었습니다. 전 세계 많은 연구자들이 참여한 이번 특집은 50년 전인 1968년에 사이언스가 발표했던 ‘일상의 비극’이라는 제목의 특집 기사와 맥을 같이하고 있습니다. 1968년 특집에서는 당시로서는 예측하기 쉽지 않았던, 그렇지만 현재 우리가 직면하고 있는 지구온난화와 오존층 파괴 같은 다양한 일상의 위험에 대해 경고했습니다. ●과학기술적 노력과 정부 지원 절실 사이언스는 이번 특집호를 통해 인류가 미래의 지구에서도 생태계와 조화를 이루며 지속가능한 발전을 하며 살아가기 위해서는 “지금이야말로 돌이킬 수 없는 상황을 막을 수 있는 유일한 기회”라고 강조하고 있습니다. 이를 위해서 ▲유전자변형생물(GMO) 올바로 쓰기 ▲미래를 위한 교육 ▲지속가능한 물질 순환 시스템 ▲이산화탄소 배출 제로 에너지 시스템 등 크게 4개 분야로 나눠 지구의 미래를 생각하고 대비할 것으로 조언하고 있습니다. 이번 세기 지구 온도 상승을 반드시 2도 미만으로 유지하고 다음 세대를 위해 손상되고 파괴된 지구 생태계를 과학기술로 다시 회복시켜야 한다는 다소 뻔한 내용일 수도 있습니다. 그렇지만 현재 인류가 처한 상황은 그런 뻔한 내용들의 적극적인 실천이 가장 필요할지 모릅니다.` 특히 이번 논문들에서는 인류의 미래를 위해 과학기술적 노력과 이를 근거로 한 각국 정부와 세계 정부의 정책적 뒷받침이 절실히 필요하다고 강조하고 있습니다. 여기에 ‘인간은 자연의 정복자’라는 산업혁명 시대의 사고방식을 뜯어고칠 수 있는 교육의 변화도 필요하다고 주장하고 있습니다. 얼마 전 전 세계에서 가장 많은 이산화탄소를 배출하는 도시가 다름 아닌 서울을 포함한 한국의 수도권이라는 연구 결과가 나온 적이 있습니다. 이런 상황에서 과연 우리는 지속발전 가능한 노력을 하고 있는 걸까요. 이번 특집호를 보면서 우리는 여전히 1970년대 산업화 시대 향수에서 벗어나지 못한 채 과학기술이 모든 문제를 해결해 줄 것이라는 생각에 사로잡혀 안이한 대처를 하고 있는 것이 아닌가 하는 걱정이 들었습니다. edmondy@seoul.co.kr

몸길이 2㎜의 초소형 신종 거미가 발견됐다고 사이언스데일리 등 해외 언론이 최근 보도했다. 미국 인디애나폴리스 대학 연구진은 2016년 10월, 인디애나 주 남부에 있는 스티젼 강(Stygeon River)의 한 동굴에서 크기가 매우 작은 거미를 발견하고 줄곧 거미의 ‘정체’를 밝히는 연구를 해 왔다. 연구진이 발견한 거미는 몸길이가 2㎜에 불과하며 몸은 약간 반투명한 특징을 가졌다. 진흙이 많고 습기가 가득하며 어두운 동굴에서 서식하는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 이미 알려진 수많은 거미 종(種)의 서식 환경 및 생김새 등을 비교 분석한 결과, 해당 거미가 몇 백만 년 전부터 이 동굴에서 서식하고 번식해 왔으며 다른 지역에서는 서식하지 않고 오로지 처음 발견된 동굴에서만 산다는 결론을 내렸다. 지금까지 단 한 번도 발견된 적이 없는 거미이기 때문에, 정확한 번식 시기나 서식 환경에 대해서는 아직 밝혀진 바가 없다. 다만 독거미처럼 사람에게 해를 끼치는 성질의 곤충이 아니며, 피부로 호흡하며 땅 속에 서식하는 곤충인 톡토기(springtail) 등 작은 생물을 먹고 산다는 사실만은 밝혀냈다. 또 이들이 짓는 반투명의 거미집은 수직이 아닌 수평의 형태라는 사실도 알게 됐다. 연구진은 평평한 거미집을 짓는 특징을 본 따 ‘시트 위버’(Sheet Weaver)라는 명칭을 붙였다. 이를 최초로 발견한 인디애나폴리스 대학의 마크 밀른 교수는 “처음에 이 거미를 발견했을 때에는 정확한 정체를 알지 못했다. 그저 어두운 동굴에 사는 수많은 생명체 중 하나라고 생각했다”면서 “하지만 연구결과 이 거미는 지금까지 어느 곳에서도 발견된 적이 없는 신종이었으며, 해당 동굴에서만 몇 백만 년 가까이 서식해 온 것으로 추정됐다”고 밝혔다. 이어 “보통 사람들은 신종 거미가 아마존이나 극지방에서 발견된다고 생각하지만, 우리 뒷마당에도 아직 우리가 알지 못하는 유기체가 많다”면서 “아직도 우리가 알지 못하는 생명체가 많이 존재하며 이 거미도 그 중 하나”라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 불가리아 학술전문 출판사인 펜소프트가 발행하는 ‘지하생물학 저널’(Subterranean Biology) 최신호에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양계에 있는 여러 천체 중 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 위성이 있다. 바로 신비로운 토성의 6번째 큰 위성인 지름 504㎞의 얼음왕국 엔셀라두스(Enceladus)다. 최근 독일 하이델베르크 대학 등 국제공동연구팀은 엔셀라두스의 대기 물질을 분석한 결과 기존 연구결과보다 한층 더 복합적인 유기분자가 발견됐다는 논문을 유명 과학저널 '네이처' 최신호에 발표했다. 탄소를 기본으로 하는 유기분자는 생명체가 탄생하는데 있어서 기본 조건이다. 물론 유기분자가 생물의 기본 물질이지만 그 자체가 생명체는 아니다. 따라서 실제 엔셀라두스에 생명체가 존재하는지 여부는 탐사선을 보내 '뚜껑'을 열어봐야만 알 수 있다. 과거 다른 연구팀도 엔셀라두스에서 간단한 유기분자를 확인한 바 있으나 이번에 훨씬 더 복합적인 유기분자를 발견하면서 과거보다 이곳에서의 생명체 존재 가능성이 더욱 커졌다. 연구에 참여한 미국 사우스이스트 연구소 크리스토퍼 글레인 박사는 "엔셀라두스 표면 아래의 숨겨진 바다에는 생명체 생성에 필요한 모든 재료가 있는 것으로 보인다"면서 "태양계 내에서 생명체가 존재할 요소를 모두 가진 곳은 지구를 제외하고 엔셀라두스 뿐"이라고 설명했다. 　　 　 이번 논문에 기반이 된 자료는 이제는 토성 속으로 사라진 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 카시니호가 보내온 데이터 덕이다. 당초 얼음왕국 쯤으로만 인식됐던 엔셀라두스는 카시니호의 탐사 덕에 그 '가치'가 확 바뀌었다. 카시니호가 엔셀라두스의 갈라진 얼음 지각에서 간헐천이 뿜어져 나오는 것을 관측했기 때문으로 이는 그 아래에 바다가 있다는 강력한 증거가 됐다. 간헐천은 뜨거운 물과 수증기가 주기적으로 분출하는 온천으로 그 존재가 처음 확인된 것은 지난 2005년이다. 이 간헐천들은 초당 200kg의 얼음과 수증기를 분출하는데, 엔셀라두스의 중력이 워낙 약하고 대기가 없어 수백km 높이까지 솟구친다. 이같은 ‘우주 분수쇼’ 덕에 얼음이 눈송이처럼 표면 위에 떨어져 엔셀라두스의 표면이 하얗게 보이는 것이다. 또 이같은 현상 덕에 카시니호를 통한 연구팀의 대기 분석도 가능했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해 10월 ‘외계에서 온 첫 손님’으로 화제가 된 소행성이 사실은 혜성이라는 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 유럽우주국(ESA) 소속의 이탈리아 천문학자 마르코 미첼리 박사 연구팀은 '오무아무아'가 소행성이 아닌 혜성이라는 연구결과를 세계적인 과학저널 '네이처' 최신호에 발표했다. 하와이말로 ‘제일 먼저 온 메신저’를 뜻하는 오무아무아(Oumuamua)는 길이가 400m 정도인 소행성으로 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 것이 특징이다. 지난해 10월 처음으로 천체망원경에 포착됐는데 당시 오무아무아는 베가(Vega)성 방향에서 시속 9만2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 흥미로운 점은 당초 전문가들은 오무아무아의 정체를 혜성으로 추측했다는 사실이다. 그러나 태양 인근을 지나가면서도 오무아무아가 혜성의 특징인 꼬리 분출같은 현상이 보이지 않아 소행성으로 '신분'이 바뀌었다. 한때는 두려움과 경이의 대상이었던 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다. 그러나 미첼리 연구팀은 이번 연구를 통해 오무아무아를 다시 혜성이라고 결론지었다. 미첼리 박사는 "오무아무아가 태양의 중력으로 설명될 수 있는 비행 궤적에서 약간 벗어나있는데 이는 혜성 자체에서 나오는 먼지와 가스로 인한 제트의 영향 때문"이라면서 "오무아무아의 표면에서 나오는 가스가 궤적에 작은 변화를 주고있다"고 설명했다. 이어 "소량의 가스가 분출되는 탓에 직접적으로 관측되지 않은 것"이라고 덧붙였다. 한편 지난해 미국 하와이 대학 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 오무아무아의 움직임을 관측해 첫번째 지구를 찾아온 인터스텔라(interstellar·성간) 천체로 규정했다. 정식명칭은 ‘1I/2017 U1‘로 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫번째 인터스텔라(interstellar)라는 뜻이다. 오무아무아가 지구와 최근접한 것은 지난해 10월 14일로 당시 거리는 2400만㎞였으며 현재는 7억㎞ 이상 떨어져 태양계를 벗어나고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인간의 평균 수명과 사망위험에 대한 기존의 인식을 바꿀만한 새로운 연구결과가 나왔다. 라이브사이언스 등 과학전문매체의 28일 보도에 따르면 이탈리아 로마에 있는 사피엔자대학과 미국 캘리포니아대학 공동 연구진은 2009~2015년 당시 105세 이상이었던 노인 3836명을 대상으로 한 자료를 검토했다. 그 결과 다양한 원인에 의해 사람이 사망할 위험은 나이가 들수록 기하급수적으로 높아지는 것을 확인했다. 하지만 80세를 정점으로 사망위험이 높아지는 속도가 느려지기 시작했으며, 105세 이후부터는 정체 상태를 유지했다. 예컨대 사망위험은 70세 노인보다 80세 노인에게서 더 높게 나타나는 반면, 105세 노인과 110세 노인, 112세 노인에게서는 동일했다는 것. 연구진은 “105세가 되면 다음해에도 생존할지 그렇지 않을지의 여부는 동전의 앞뒷면과 같다. 50대 50의 확률인 것”이라면서 “나이가 많아질수록 사망위험이 지속적으로 높아지는 것은 아니다”라고 말했다. 이번 연구 결과에 활용된 나이, 건강, 수명과 관련한 데이터 대부분이 여성의 것이라는 한계가 있다. 3800명이 넘는 연구대상 가운데 남성은 463명에 불과했다. 다만 연구진은 “이번 연구를 통해 여성이 남성보다 오래 산다는 기존 학설을 뒷받침하지는 못했다”면서 “남성에게도 105세가 넘어가면 사망위험이 정체상태가 되는 현상이 똑같이 나타나는 것으로 보이기 때문”이라고 설명했다. 연구진은 이러한 현상의 원인에 대해서는 다음과 같은 예를 들었다. 예컨대 대학을 졸업한 지 50년 만에 만난 대학 동창 중 누군가는 여전히 산을 오를 정도로 건강하다고 자랑하는 한편, 누군가는 더 이상 힘이 없고 허약해서 산을 오를 수 없다고 말한다. 그로부터 25년이 지난 뒤 또다시 열린 동창회에서는 허약하고 힘이 없었던 사람들은 이미 사망해 볼 수 없게 될 것이다. 25년 후에도 동창회에 나오는 사람들은 여전히 원기 왕성하고 건강한 사람들일 것이며, 이는 곧 사망위험이 더는 높아지지 않거나 정체돼 장수로 이어질 수 있다는 가능성을 보여주는 것이다. 연구를 이끈 캘리포니아대학의 케네스 와처 박사는 “유전자와 같은 선천적인 요인도 사망위험 정체 현상에 영향을 미칠 수 있다”면서 “유럽 전역의 다른 15개 국가에서도 나이 및 사망위험과 관련한 유사한 정보가 수집되고 있으며, 이는 이번 연구결과를 뒷받침 할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 자세한 연구결과는 세계적 과학저널 ‘사이언스‘(Science) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 유전자 가위를 이용해 바이러스로 인해 생기는 질병의 근본원인을 찾아내는 방법을 개발했다.기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장과 한국화학연구원 CEVI융합연구단 바이러스예방팀 김천생 박사 공동연구팀은 제3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’를 이용해 바이러스 숙주인자를 찾는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 분자생물학 분야 국제학술지 ‘게놈 리서치‘ 최신호에 실렸다. 이번 연구에 참여한 김진수 IBS 단장은 28일 발행된 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 ‘동아시아 스타과학자 10인’ 중 한 명으로 선정되기도 했다. 최근 기후변화와 교류 증가로 메르스, 지카 같은 신변종 바이러스 질환이 증가하는 추세다. 이들 바이러스 질환을 진단하고 치료하며 예방하기 위해서는 바이러스 증식에 관여하는 특정 유전자(숙주인자)를 빠르고 정확하게 찾아내야 한다. 문제는 유전자가 세포 내 DNA에만 3만 여개가 들어있으며 그 형태와 기능이 각각 다르다는 것이다. 이 수많은 유전자 중 숙주인자를 찾아내기 위해 기존에는 혼합 스크리닝 방법과 어레이 스크리닝법이라는 두 가지 방법 중 하나가 활용됐다. 혼합 스크리닝법은 세포를 한꺼번에 모아놓고 세포 내 각각 다른 유전자를 없앤 뒤 어떤 세포에서 바이러스가 죽는지를 살펴보고 숙주인자를 찾아내는 것이다. 어레이 스크리닝은 세포를 열과 행으로 배열해 특정 유전자 발현을 억제하는 siRNA의 반응을 일일이 관찰하는 기술이다. 연구팀은 각각의 단점을 극복하기 위해 두 기술을 결합시킨 기술을 개발했다. 연구팀은 이를 활용해 봄과 여름철 영유아에게 수족구를 일으키는 콕사끼바이러스 증식에 관여하는 숙주인자를 밝혀내는데 성공했다. 김진수 단장은 “이번 연구는 생명공학 분야 혁신적 기술인 크리스퍼 유전자 가위가 바이러스 치료제나 예방백신을 개발하는데도 도움이 될 수 있음을 보여준 것”이라며 “특히 이번 스크리닝 기술은 대규모 병원체 분석 등에 강력하게 활용될 수 있는 분석도구가 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

김진수(서울대 화학과 교수) 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장과 김빛내리(서울대 생명과학부 석좌교수) IBS RNA연구단장이 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 28일자 특별판에 발표한 ‘동아시아 스타 과학자 10인’으로 선정됐다.‘게놈 에디터’ 김진수 단장은 원하는 유전자를 잘라내 유전질환을 치료하는 데 활용할 수 있는 유전자 가위 분야에서 뛰어난 성과를 보이고 있다. 특히 3세대 유전자 가위인 ‘크리스퍼-캐스9’을 활용해 작물 생산량을 늘리거나 근육량을 늘린 돼지 등을 개발하는 한편 유전자 변형으로 인해 나타나는 희귀 질병을 치료하기 위한 연구 성과들을 발표했다. ‘RNA 탐구자’ 김빛내리 단장은 생물의 유전자 발현을 조절하는 ‘마이크로 RNA’ 분야에서 세계적인 연구 성과를 내고 있다. 2001년 서울대 교수로 처음 부임했을 때만 해도 김 단장이 연구하던 마이크로 RNA는 생소한 연구 분야였다. 척박한 연구환경에도 불구하고 김빛내리 단장은 2003년 마이크로RNA의 생성 과정에 필수적인 ‘드로셔’ 단백질을 발견하고 이후 드로셔 단백질 구조까지 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘게놈 에디터’와 ‘RNA 탐구자’. 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 28일자에 발표한 ‘동아시아 스타 과학자 10인’에 선정된 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장(서울대 화학과 교수)와 김빛내리 IBS RNA연구단단장(서울대 생명과학부 석좌교수)에게 붙여진 별명이다. 네이처는 28일자 특별판을 통해 한국, 홍콩, 말레이시아, 싱가포르, 대만 동아시아 5개 국가에서 뛰어난 성과를 보이고 있는 과학자 10인을 선정했다.우선 김진수 단장은 원하는 유전자를 잘라내 유전질환을 치료하는데 활용할 수 있는 유전자 가위 분야에서 뛰어난 성과를 보이고 있다. 특히 3세대 유전자 가위인 ‘크리스퍼-캐스9’을 활용해 작물 생산량을 늘리거나 근육량을 늘린 돼지 등을 개발하는 한편 유전자 변형으로 인해 나타나는 희귀질병을 치료하기 위한 연구성과들을 발표했다. 김 단장은 “유전자 가위를 활용한 치료제 개발은 오랜 시간이 걸릴 수 있지만 유전자 가위를 이용한 유전자 변형 작물은 병에 대한 저항력과 생산성 향상을 통해 보다 빠르게 우리 삶으로 스며들 수 있다”고 언급했다. 김빛내리 단장은 생물의 유전자 발현을 조절하는 ‘마이크로 RNA’ 분야에서 세계적인 연구성과를 내고 있다. 2001년 서울대 교수로 처음 부임했을 때만해도 김 단장이 연구하던 마이크로 RNA는 생소한 연구분야였다. 척박한 연구환경에도 불구하고 김 단장은 2003년 마이크로RNA의 생성과정에 필수적인 ‘드로셔’ 단백질을 발견하고 이후 드로셔 단백질 구조까지 밝혀냈다.네이처는 “김빛내리 단장은 39세의 젊은 나이에 한국의 노벨상이라 불리는 호암의학상을 수상했다”며 “그 과정에서 그는 한국 과학자의 단 19%만을 차지하고 있는 여성과학자의 롤모델이 되었다”고 평가했다. 한편 네이처는 이들 외에 싱가포르의 유방암 연구자인 징메이 리, 홍콩의 전염병 연구자 말릭 페이리스, 대만의 실내오염 연구자 후에이 젠 제니 수, 말레이시아의 바이오연료 연구자인 수 수잔나 유수프 등을 동아시아 스타과학자로 선정했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

허블우주망원경이 잡은 우주의 10대 신비 중 독수리 성운(M16)의 ‘창조의 기둥'(Pillars of Creation)이 자기장의 힘으로 유지되고 있다는 사실이 한국 과학자들이 참여한 연구에서 밝혀졌다. 지구에서 약 7000광년 떨어진 곳에 위치한 독수리성운은 고밀도의 수소와 먼지들로 꽉 차있으며 이곳에서 셀 수 없는 수많은 별들이 탄생하고 있는 ‘별들의 부화장’이다. 그중 창조의 기둥은 압도적인 형태와 규모를 자랑하는데, 왼쪽의 가장 높은 기둥은 바닥에서 꼭대기까지 거리가 무려 1광년에 달한다. 한국천문연구원 연구진이 참여한 국제연구팀 ‘BISTRO’(B-Fields in Star-Forming Region Observations)는 전파관측을 통해 창조의 기둥 내 자기장 방향이 기둥과 나란히 위치하고, 그 세기는 기둥 구조를 유지할 수 있을 정도로 강하다는 것을 처음으로 규명했다. 별들은 낮은 온도와 높은 밀도 때문에 대부분의 가스가 분자 형태로 존재하는 분자구름에서 중력수축으로 만들어진다. 하지만 분자구름 속의 대부분의 가스와 먼지는 별을 만드는 데 사용되지 않는다. 이는 중력수축을 방해하는 작용이 있음을 암시한다. 별 탄생 영역의 자기장은 먼지로부터 나오는 열복사 관측을 통해 연구할 수 있다. 길쭉한 먼지알갱이들은 자기장 속에서 일정한 방향으로 정렬되고 자기장 방향에 수직으로 편광된 전파를 방출한다. 이런 원리를 바탕으로, 밀리미터 또는 서브밀리미터 파장의 전파관측으로 편광 현상을 관측하면 자기장 방향을 추정할 수 있다. 연구진은 전파관측을 통해 ‘창조의 기둥’ 내 자기장을 연구해 자기장의 방향이 기둥에 나란하며 그 세기가 기둥의 구조를 유지할 수 있을 정도로 강하다는 것을 처음으로 밝혔다. 이런 자기장이 없었다면 기둥을 둘러싸고 있는 플라즈마의 압력에 의해 그 구조가 파괴되어 기둥대신 올챙이 모양이나 구형으로 변했을 것이다. 연구진이 참여하고 있는 국제 프로젝트 BISTRO는 JCMT 전파망원경의 대규모 과제 중 하나로 별 탄생 영역에서 자기장의 역할을 연구한다. 전 세계 120여 명의 연구진 중 한국에서는 28명의 천문학자가 참여하고 있으며 한국의 연구책임자는 한국천문연구원 권우진 박사다. 권 박사는“별 탄생에서의 자기장 역할은 수십 년간 논란이 되고 있는 난제이며, 이번 연구는 독수리성운의 별 탄생 기둥이 자기장에 의해 그 구조가 유지된다는 것을 처음으로 밝혔다”며 “BISTRO 과제에 참여하고 있는 한국 연구자들은 다른 별 탄생 영역의 자기장 형태와 세기를 연구하고 있어 다양하고 흥미로운 연구결과들이 계속 이어질 것”이라고 말했다. 해당 연구 논문은 '아스트로피지컬 저널 레터스'(The Astrophysical Journal Letters) 6월 10일 자에 게재되었다. 　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

약 2300년 전 것으로 추정되는 중국의 한 무덤에서 지금은 멸종된 유인원(원숭이)의 두개골 화석이 발견돼 학계가 연구에 나섰다고 영국 인디펜던트 등 해외 언론이 21일 보도했다. 영국 런던동물학회는 중국 산시성에서 발견된 2300년 전 분실(무덤이 있는 방)안에서 현재는 찾아볼 수 없는 신종 긴팔원숭이 친척뻘의 유인원 두개골 조각을 찾았다고 밝혔다. 해당 무덤은 진시황의 할머니의 것으로, 여기에 함께 묻힌 원숭이는 진시황의 할머니가 생전 키우던 애완동물일 가능성이 높은 것으로 추정된다. 연구진이 ‘쥔즈 임페리얼리스’(Junzi imperialis)라고 명명한 이 원숭이의 두개골을 분석한 결과 이는 현존하는 긴팔원숭이의 친척뻘에 해당하며 현존하지 않는 멸종된 동물로 밝혀졌다. 또 지금까지 한 번도 볼 수 없었던 새로운 속(屬, 생물 분류의 단위로 과(科)와 종(種)사이)이라는 사실도 밝혀졌다. 특히 해당 두개골과 턱 부위는 현존하는 긴팔원숭이 20종과는 전혀 다른 생김새를 가지고 있으며, 연구진은 이를 토대로 발견된 적이 없었던 신종 긴팔원숭이라는 분석 결과를 내놓았다. 한편 신종 긴팔원숭이의 멸종 원인은 현존하는 유인원의 멸종 위기 원인과 크게 다르지 않은 것으로 보인다는 추측이 나왔다. 연구진은 “고대 중국에서는 긴팔원숭이와 같은 동물을 매우 고귀하게 여겨 종종 이를 잡아 애완동물처럼 키웠다”면서 “신종 긴팔원숭이 두개골이 발견된 무덤에서는 표범과 곰, 스라소니 등의 동물 뼈도 함께 발견됐다”고 설명했다. 이어 “당시 역사적 환경으로 살펴봤을 때, 애완동물로 키우기 위한 무분별한 사냥이나 숲이 무너지고 농업이 확장되는 등 서식지 파괴의 영향으로 멸종됐을 가능성이 매우 높다”면서 “현존하는 긴팔원숭이의 개체수가 눈에 띄게 적은 것도 이 같은 역사와 관계가 있을 것”이라고 덧붙였다. 연구에 참여하지 않은 스위스 취리히대학의 긴팔원숭이 전문가 토마스 가이스만 박사는 “이 두개골의 발견은 매우 놀랍다. 이번 연구는 고대 중국에 우리가 알지 못하는 긴팔원숭이가 다수 서식했다는 증거가 됐다”고 밝혔다. 전문가들은 고대 중국인들이 영장류에 대한 경외심을 가지고 있으면서도, 인간의 영역을 광대한 산림에까지 확장하면서 긴팔원숭이의 멸종을 이끌었을 것으로 보고 있다. 자세한 연구결과는 세계적 과학저널인 ‘사이언스‘(Science) 21일자에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

자연계 98종·합성된 20종 원소 성질에 따라 표로 배열“수(소), 헬(륨), 리(튬), 베(릴륨), 붕(소), 탄(소), 질(소), 산(소), 플(루오르), 네(온), 나(트륨), 마(그네슘), 알(루미늄), 규(소), 인, 황, 염(소)….” 중·고등학교에서 화학을 처음 접하는 사람들이라면 누구나 한 번씩은 거쳐 가야 할 관문이 바로 ‘원소 주기율표’이다. 주기율표는 원소들을 원자번호 순서대로 배치하되 반복되는 화학적 성질에 따라 배열한 것이다. 물질의 성질을 나타내는 기본 물질인 원소는 자연계에 존재하는 98가지와 인공적으로 합성된 20가지를 합쳐 118종이 알려져 있다. 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프(1834~1907)가 1869년 당시 알려진 30여개의 원소들을 이용해 주기율표를 만들었다. 멘델레예프의 주기율표 이전에도 원소들을 성질에 따라 분류하려는 시도들은 많았지만 멘델레예프는 원소들의 원자량을 원소 성질에 따라 수정하는 과정을 거쳐 주기율표를 만들었다. 특히 그는 주기율표의 빈 공간으로 남아 있던 당시 미발견 원소들의 원자량과 성질을 예측했다. 학생들에게 화학을 암기과목으로 인식하게 만들어버린 주기율표는 화학을 예측 가능한 학문체계로 자리잡게 만든 공을 세웠다. 수학, 물리학, 생물학 등 다른 분야보다 늦게 출발한 화학이지만 20세기 들어서 현대 물리학의 양자론이 결합되면서 양자화학이 만들어지고 여러 새로운 합성법이 개발되면서 눈에 띄게 발전하게 된 것도 주기율표 덕분이다. 유엔은 멘델레예프가 주기율표를 발표한 지 150년 되는 것을 기념해 내년을 ‘국제 주기율표의 해’로 선정하기도 했다. 2015년 12월에는 미국, 러시아, 일본 연구진이 각각 113번 니호늄(Nh), 115번 모스코븀(Mc), 117번 테네신(Ts), 118번 오가네손(Og)을 새로 발견했다. 그런데 이듬해 5월 이들 원소의 이름을 주기율표에 공식적으로 올리기 위해 모인 심포지엄에서 벌어진 물리학자들과 화학자들 간 설전을 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 최신호(6월 13일자)에서 공개했다. 새로운 원소 발견에 대한 검증과 이름을 짓는 작업은 국제순수·응용화학연합(IUPAC)과 국제순수·응용물리학연합(IUPAP)이 공동구성한 ‘합동실무위원회’(JWP)에서 이뤄진다. 1999년 이전까지만 해도 새로운 원소 발견과 관련된 작업은 화학자들이 중심이 된 IUPAC에서 주로 이뤄졌다. IUPAP는 물리교육과 관련한 작업들을 주로 했지만 최근 가속기를 이용한 물리학자들의 원소 발견이 잦아지면서 원소 작명과 검증 작업에 참여하게 됐다. 이들 두 단체가 함께하는 JWP 위원장은 화학자인 반면 위원들은 대부분 물리학자였기 때문에 새 원소 결정 과정에서 갈등은 내재돼 있었다고 네이처는 전했다. 최근 발견된 4개의 원소를 검증하는 과정에서 핵물리학자들은 115번 모스코븀과 117번 테네신에 대한 검증이 좀더 이뤄져야 하기 때문에 원소 발견을 확정 짓는 것은 시기상조라는 의견을 제시한 반면 핵화학자인 JWP 위원장은 멘델레예프가 만든 주기율표의 마지막 줄인 7주기를 채우게 됐다는 점 때문에 원소 발견을 공식화하는 데 적극적이었다고 한다. 우여곡절 끝에 새로운 원소 발견은 승인받게 됐지만 앞으로 주기율표의 8번째 줄(8주기)에 채워질 원소들에 대해서는 IUPAC와 IUPAP가 각각 과학적 검증을 한 뒤 그 결과를 놓고 통과 여부를 결정하기로 규정을 바꾸게 됐다. 새로운 원소를 발견하더라도 검증 과정이 더 까다로워지고 승인 기간이 길어지게 된 것이다. 이덕환 서강대 화학과 교수는 “주기율표가 나온 초창기에는 화학자들이 발견을 주도해 왔지만 최근에는 물질을 구성하는 근본원리와 힘에 대한 호기심 때문에 물리학자들이 인공원소 발견을 이끌어 나가는 형국”이라며 “그렇기 때문에 뒤늦게 원소 발견 인증 작업에 뛰어든 물리학자들과 기존에 원소 명명 주도권을 갖고 있는 화학자 간에 다소 갈등 양상을 빚는 게 사실”이라고 말했다. 또 이 교수는 “주기율표는 물질의 화학적 성질을 알려주는 ‘보물지도’인데 사람들이 만들어 낸 원자번호 100번대가 넘어가는 인공원소들은 자연상에 존재하는 시간이 매우 짧아 활용 가치가 낮기 때문에 화학자들은 별반 관심이 없다”면서도 “물리학자들에 따르면 최소한 원자번호 160번 원소까지 발견할 수 있을 것으로 장담하고 있어 화학계에서도 주목하고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 은하 같은 대형 은하는 다른 은하와 충돌을 통해 규모를 키워 성장한다. 물론 과학자들이 타임머신을 타고 과거로 가서 그 사실을 확인한 것은 아니지만, 다른 은하의 성장 과정을 살펴보니 일반적인 과정이 그렇다는 이야기다. 네덜란드 흐로닝언 대학(University of Groningen)의 연구팀은 유럽 우주국의 가이아(Gaia) 위성 데이터를 이용해서 우리 은하의 과거를 규명했다. 가이아는 항성의 밝기, 위치와 이동방향 등 여러 가지 정보를 대규모로 측정해 데이터를 공개하는데, 최근에 17억개의 별 데이터를 내놓았다. 연구팀은 이 데이터를 이용해서 태양에서 비교적 가까운 3000광년 이내의 은하 헤일로(halo) 별의 위치와 이동 방향을 분석했다. 은하계의 별은 대부분은 중앙과 나선 팔이 있는 디스크 부분에 몰려 있다. 소수의 별이 그 주변 공간인 헤일로에 존재한다. 가스 밀도가 낮은 헤일로에서 별이 생성되기 어렵기 때문에 이 별은 어디선가 온 별로 생각할 수 있는데, 이들의 이동 방향을 측정하면 과거 우리 은하에 있었던 충돌 사건을 재구성할 수 있는 것이다. 연구팀은 가이아 데이터에서 적어도 충돌 사건 5건의 흔적을 찾아냈다. 가까운 은하 헤일로 별만 대상으로 해 이 정도 흔적만 확인했다. 이 흔적을 통해 은하 헤일로 별이 무작위로 분포하는 것이 아니라 거대한 방울(blob) 모양으로 모여 있으며, 이는 과거 우리 은하로 합쳐진 다른 은하의 흔적이라고 설명했다. 물론 과학자들은 우리 은하가 다른 대형 나선 은하와 마찬가지로 이보다 더 많은 충돌을 거쳐 지금처럼 커졌을 것으로 보고 있다. 이 연구 결과는 천체물리학 저널 (The Astrophysical Journal)에 발표됐다. 역사상 가장 큰 별 데이터 가운데 하나인 가이아 데이터는 현재도 분석이 진행 중이며 앞으로 많은 연구 결과가 쏟아져 나올 것으로 기대된다. 여기에 우리 은하가 어떻게 성장했고 앞으로 어떻게 될 것인지에 대한 대답이 담겨 있을지 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　 　

유전자 스위치를 끄고 켜는 것만으로 ‘원더우먼’이 태어난 아마존 데미스키라 왕국처럼 여자들만 사는 세상으로 만들 수 있을까.영국 프랜시스 크릭 연구소, 애버딘대 의과학연구소, 미국 노스웨스턴대 의대 산부인과, 프랑스 국립과학연구소·몽펠리에대 인간유전연구소 공동연구팀이 암컷을 수컷으로 바꾸는 DNA 스위치를 발견하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 모든 인간 배아는 아무런 변화가 없으면 여성으로 성장하게 된다. 그런데 유전자 초기 단계에 특이 변화가 발생하면서 남성의 성을 갖게 된다. 연구팀은 생쥐 배아 실험 결과 Y염색체에 있는 ‘SRY’라는 유전자가 배아 발생 초기 단계에서 변화를 일으켜 수컷의 특징을 갖게 된다는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 SRY 유전자에 ‘Sox9’ 유전자 스위치를 켜면 배아가 수컷으로 발달하게 된다고 밝혔다. 로빈 러벌배지 프랜시스 크릭 연구소 박사는 “이번 연구는 그동안 미스터리로 남아 있던 생식샘의 기능을 이해할 수 있게 도울 뿐만 아니라 다양한 질병 원인을 규명하는 데 응용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

낮밤이 바뀌는 동물들이 늘고 있다는 연구결과가 나왔다. 낮에는 사냥을 하고 밤에는 잠을 자던 동물들이 거꾸로 낮에는 잠을 자고 밤에 일어나 움직이는 ‘올빼미족’으로 변하고 있는 것으로 밝혀졌다. 미국 캘리포니아대학 버클리캠퍼스 연구진은 6대륙에 서식하는 동물 62종을 연구한 논문 76편을 재분석했다. 여기에는 코끼리와 사슴뿐만 아니라 탄자니아에 사는 사자와 브라질에 사는 수달, 캘리포니아에 사는 코요테, 폴란드에 사는 멧돼지, 네팔에 사는 호랑이 등이 포함돼 있다. 연구진은 동물 62종이 각각 낮과 밤에 활동하는 비율을 조사하는 동시에, 동물 서식지 인근에 사는 사람들과의 접촉 빈도 및 서식지 간의 거리 등을 비교 분석했다. 예컨대 동물의 서식지와 사람들이 주로 찾는 사냥지가 얼마나 가까운지, 도로 건설 현장이나 등산로 또는 새로운 도시가 주변에 있는지 등을 정밀하게 분석했다. 그 결과 야행성이 아닌 동물들의 야간 활동이 과거에 비해 1.36배 증가했으며, 특히 인간과 가까운 지역에서 사는 포유류 동물들일수록 이러한 현상이 짙게 나타났다. 연구진은 사람이 동물의 서식지를 침범하고 이들의 활동을 방해하면서 나타나는 증상 중 하나로 ‘동물의 야행성화(化)’를 꼽았으며, 이러한 현상은 대륙과 서식지를 구분하지 않고 인간의 활동이 있는 곳 대부분에서 일관되게 나타났다. 연구를 이끈 케이틀린 게이노르 박사는 “야행성이 아닌 동물들의 야행성화는 해당 동물의 몸집이나 서식지, 식성 등과 관계없이 공통적으로 나타났다”면서 “이는 동물들이 사람과 부딪히지 않기 위해 사람이 잘 활동하지 않는 밤을 활동시간으로 선택하면서 나타나는 현상으로 보인다”고 분석했다. 이어 “캠핑이나 하이킹을 즐기는 사람들이 늘면서 동물들의 밤 활동이 더욱 잦아지고 있다. 사람들은 우리가 의도적으로 동물에 영향을 미치려 하지 않는다고 생각하지만 그건 알 수 없는 일”이라고 덧붙였다. 연구진은 사람의 활동 영역이 넓어지는 것이 동물들의 활동 패턴에 어떤 영향을 미치는지 더욱 자세히 연구할 필요가 있다고 강조했다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

2016년 3월 이세돌 9단과 바둑 대국에서 압승을 거둬 전 세계를 놀라게 한 알파고를 개발한 구글 딥마인드가 이번에는 스스로 학습해 공간을 인식할 수 있는 시각 인공지능을 개발했다. 알파고의 아버지 데미스 허사비스를 포함한 구글 딥마인드 연구진이 2차원 사진으로 기계학습을 거친 뒤 물체가 다른 각도에서는 어떻게 보이는지를 예측하고 판단할 수 있는 공간인식 인공지능(AI)을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 구글 딥마인드는 이세돌 9단과 격돌한 ‘알파고 리’ 이후 ‘알파고 마스터’를 거쳐 지난해 10월 바둑 AI 최종 진화형인 ‘알파고 제로’를 공개했다. 또 지난달 초에는 인간 뇌에서 공간을 인식하는 격자세포를 흉내 낸 ‘내비게이션 AI’를 개발해 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 공개한 바 있다. 연구팀은 알파고나 내비게이션 AI처럼 기계학습을 통해 공간인식 시각 인공지능을 만들었다. 연구팀은 ‘GQN’이라는 이름이 붙은 인공지능에 2차원 평면으로 찍힌 도형 사진을 여러 장 보여 주면서 AI 스스로 학습하도록 했다. GQN은 카메라나 외부 기기를 통해 입력된 장면들을 합성해 새로운 각도의 영상을 만들어 내는 것이 아니라 기계학습으로 스스로 다른 각도의 영상을 예측하는 것이다. 알리 에슬라미 딥마인드 연구원은 “이번에 개발한 시각 AI는 물리적으로 구현해 낼 수 없는 부분에 대한 영상처리가 가능하기 때문에 가상·증강현실(AR·VR) 기술을 더 현실적으로 구현하는 데 활용될 수 있다”며 “또 인간형 로봇의 눈, 스스로 위험과 상황을 판단하는 산업용 로봇팔에도 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2016년 3월 이세돌 9단과 바둑 대국에서 압승을 거둬 전 세계를 놀라게 한 알파고를 개발한 구글 딥마인드가 이번에는 스스로 학습해 공간을 인식할 수 있는 시각 인공지능을 개발했다. 알파고의 아버지 데미스 허사비스를 포함한 구글 딥마인드 연구진이 2차원 사진으로 기계학습을 거친 뒤 물체가 다른 각도에서는 어떻게 보이는지를 예측하고 판단할 수 있는 공간인식 인공지능(AI)을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 구글 딥마인드는 이세돌 9단과 격돌한 ‘알파고 리’ 이후 ‘알파고 마스터’를 거쳐 지난해 10월 바둑 AI 최종 진화형인 ‘알파고 제로’를 공개했다. 또 지난달 초에는 인간 뇌에서 공간을 인식하는 격자세포를 흉내 낸 ‘내비게이션 AI’를 개발해 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 공개한 바 있다. 연구팀은 알파고나 내비게이션 AI처럼 기계학습을 통해 공간인식 시각 인공지능을 만들었다. 연구팀은 ‘GQN’이라는 이름이 붙은 인공지능에 2차원 평면으로 찍힌 도형 사진을 여러 장 보여 주면서 AI 스스로 학습하도록 했다. GQN은 카메라나 외부 기기를 통해 입력된 장면들을 합성해 새로운 각도의 영상을 만들어 내는 것이 아니라 기계학습으로 스스로 다른 각도의 영상을 예측하는 것이다. 알리 에슬라미 딥마인드 연구원은 “이번에 개발한 시각 AI는 물리적으로 구현해 낼 수 없는 부분에 대한 영상처리가 가능하기 때문에 가상·증강현실(AR·VR) 기술을 더 현실적으로 구현하는 데 활용될 수 있다”며 “또 인간형 로봇의 눈, 스스로 위험과 상황을 판단하는 산업용 로봇팔에도 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

선거 때가 되면 “내가 투표한다고 해서 뭐가 바뀌겠어”라는 사람들이 있다. 그렇지만 ‘나 하나쯤이야’라는 생각을 버리고 적극 나서야 사회나 조직을 바꿀 수 있다는 연구 결과가 나와 주목받고 있다. 미국 펜실베이니아대 커뮤니케이션대와 공과대, 영국 런던대 수학과 공동연구진이 사회나 조직의 25%가 생각을 바꾸면 급격한 변화가 일어나게 된다고 13일 밝혔다. 조직의 25%가 이른바 ‘티핑 포인트’(임계점)라는 설명이다. 티핑 포인트는 균형을 이루고 있던 것이 깨지고 급속한 변화가 시작되는 순간을 말한다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 최신호에 실린 이번 연구는 그동안 사회학 이론으로만 존재했던 집단 변화에 필요한 임계질량의 크기를 예측할 수 있는 이론적 모델을 제시했다는 평가를 받고 있다. 그동안 사회 변화에 대한 임계치를 확인하기 위한 연구들은 관찰에만 근거했기 때문에 임계치가 10~40%로 추정되는 등 정확도가 떨어졌다. 균형 안정성 이론에서는 집단의 절반이 넘는 51%가 변해야 변화가 시작된다고 예측하기도 했다. 연구팀은 정확한 조직 변화의 임계점을 측정하기 위해 지난 50년간 사회 변화 동력과 관련된 연구 논문들을 메타분석하는 동시에 집단 실험을 실시했다. 우선 다양한 목적을 가진 20~30명 규모의 사회집단 10개를 선정한 뒤 기존 운용규약을 바꾸면 재정적 지원을 해 주기로 하고 변화 과정을 관찰했다. 그 결과 운용 규약을 바꿔 조직을 변화시키려는 사람이 집단의 25% 미만일 때는 변화에 실패하는 상황이 관찰됐다. 그렇지만 변화에 찬성하는 사람이 25%를 넘어설 경우 변화에 동조하는 사람이 급격하게 늘어났다. 특히 연구팀은 한 사람이라도 부족해 25%라는 임계점을 넘지 못할 경우는 변화의 동력이 되지 못한다는 것도 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr