지난해 공공기관 기관장들의 1인당 평균 연봉이 1억 8000만원을 넘은 것으로 집계됐다. 공공기관을 관리·감독하는 정부 부처 장관들의 평균 연봉보다 4000만원 이상 많았다. 한국산업은행, 중소기업은행, 한국투자공사 등 3곳의 기관장 연봉은 4억원이 넘었다.350개 공공기관의 경영정보를 공개하는 시스템인 알리오에 공시된 지난해 기관장 1인당 평균 연봉은 1억 8072만원으로 전년보다 0.8% 늘어난 것으로 18일 집계됐다. 연봉킹 공공기관은 산업은행으로 지난해 이동걸 전 산업은행 회장의 연봉은 4억 3698만원이었다. 윤석열 정부 출범 전날인 지난 9일 퇴임한 이 전 회장은 2017년 9월 임기를 시작했는데, 취임 이듬해인 2018년부터 지난해까지 4년 동안의 연봉만 15억원이 넘었다. 산업은행에 이어 중소기업은행(4억 2326만원), 한국투자공사(4억 2286만원) 기관장의 연봉도 4억원 이상이다. 수출입은행(3억 9775만원), 국립암센터(3억 4816만원), 기초과학연구원(3억 2945만원), 신용보증기금(3억 1926만원), 한국주택금융공사(3억 1151만원), 중소벤처기업진흥공단(3억 338만원), 한국자산관리공사(3억 56만원)의 기관장들은 3억원 이상 연봉을 받았다. 이처럼 고액 연봉자 그룹엔 금융 공공기관이 대거 포진했다. 지난해 공공기관 기관장 평균 연봉은 국무총리와 비슷하며 부처 장관 평균 연봉다는 4400만원 많은 수준이었다. 또 정치권 인사들이 임명돼 ‘낙하산’ 논란에 휩싸이곤 하는 공공기관 상임감사의 지난해 1인당 평균 연봉은 1억 6216만원 수준이며, 금융 공공기관 중에는 3억원이 넘는 연봉을 받기도 했다

암은 사전 진단만 한다면 완치도 가능한 질병이다. 그렇지만 단순한 건강 검진만으로는 암을 조기에 발견하기란 쉽지 않다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 혈액이나 소변 등 체액 한 방울만으로도 그 자리에서 암을 발견할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 공동 연구팀은 혈액이나 소변 같은 체액만으로 암을 현장에서 바로 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 5월 17일자 표지논문으로 실렸다. 소변이나 혈액 같은 체액에는 건강 상태를 알려주는 바이오마커가 포함돼 있어 이를 분석하면 질병 여부를 알 수 있다. 문제는 바이오마커를 분리, 정제해야 되는데 미량이기 때문에 시간과 비용이 많이 소요돼 샘플 분석을 위해서는 대형의료시설이나 실험실을 이용해야 한다. 이런 문제를 해결하기 위해 현장진단기기도 있지만 암이나 감염성 질환을 진단하기에는 정확성이 떨어진다. 이에 연구팀은 다공성 금 나노 전극을 이용해 소량의 샘플만으로도 정확하게 측정할 수 있는 민감도 높은 바이오센서를 개발했다. 이번에 개발한 바이오센서는 세포가 분비하는 세포간 신호전달물질인 엑소좀 같은 바이오마커를 분리, 정제하는 과정 없이 곧바로 현장에서 측정할 수 있다. 연구팀은 표면적을 넓혀 센서의 민감도를 높이는 대신 나노미터 크기 구멍을 만들어 샘플의 오염을 막았다. 연구팀은 이를 이용해 소변과 혈액 속 혈장에서 암세포 유래 엑소좀에 붙어있는 단백질을 검출해 전립선암 환자와 일반인을 구분하는 데 성공했다. 연구를 이끈 조윤경 IBS 첨단연성물질연구단 그룹리더(UNIST 교수)는 “이번에 개발한 기술로 전립선암 진단에 성공한 만큼 감염병을 비롯해 다른 질병진단 분야에서도 활용 가능할 것으로 기대된다”며 “다공성 금나노 구조의 잠재력으로 현장진단기기 활용도를 높이는 연구를 계속해 나갈 것”이라고 설명했다.

사회적 거리두기가 거의 전부 완화됐지만 코로나19는 여전히 우리 주변에서 기승을 부리고 있다. 최근에는 백신 접종 이후에도 돌파감염 사례들이 나오면서 비과학적인 백신 의심론자들은 백신이 사실상 효과가 없다는 증거라고 주장하기도 한다. 국내 연구진이 백신 접종의 효과는 중화항체 형성보다는 기억T세포를 만들어 바이러스 증식을 막는 것이라는 실험결과를 내놨다. 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소 바이러스면역연구센터, 고려대, 충북대, 카이스트 공동 연구팀은 백신 접종으로 형성된 기억T세포가 코로나19의 다양한 변이에 대해 강한 면역 반응을 형성하고 돌파감염시에도 중증 진행을 차단해준다고 밝혔다. 기억T세포는 질병을 일으키는 항원을 기억하고 있다가 인체에 재침입시 항원으 공격하는 특성을 갖고 있어 면역 반응에서 매우 중요하다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 5월 17일자에 실렸다. 코로나19 오미크론 변이 바이러스는 돌연변이도 많고 전파력도 강하다. 돌파감염도 자주 발생하는데 이는 접종 후 만들어지는 중화항체가 시간이 지나면서 줄어들기 때문이다. 일반적으로 바이러스 감염이나 백신 접종으로 형성되는 적응면역에는 중화항체 뿐만 아니라 기억T세포 면역반응이 있다. 중화항체는 세포가 바이러스에 감염되는 과정을 차단하고 기억T세포는 감염은 차단하지 못하지만 바이러스 감염 세포만 선택적으로 제거해 바이러스 증식을 억제함으로써 중증으로 넘어가지 않게 만들어 빠른 회복을 돕는다. 이에 연구팀은 중화항체가 아닌 기억T세포 면역반응에 주목했다. 그동안 백신효능 연구는 대부분 중화항체에만 초점을 맞췄을 뿐 기억T세포 관련 연구는 거의 없었다. 연구팀은 코로나19 mRNA백신 2차 또는 3차 접종을 완료한 의료종사자 20명과 코로나19 감염 회복 후 백신을 2회 접종 받은 20명을 대상으로 피 검사를 했다. 연구팀은 혈액에서 면역세포를 분리한 뒤 기억T세포가 바이러스가 인체에 침투할 때 활용하는 스파이크 단백질에 자극받아 분비하는 여러 면역물질을 비교분석했다. 연구팀은 기억T세포 중 CD4 도움 T세포, CD8 살상 T세포가 코로나19 초기형 바이러스와 오미크론 변이바이러스에 보이는 면역반응 차이를 비교 연구한 결과, 실험 대상자 대부분에게서 초기형과 오미크론 모두에서 비슷한 수준으로 항바이러스 작용이 일어났다. 백신 2, 3차 접종자는 CD4 도움T세포에서 항바이러스 효과가 있는 인터페론-감마를 분비하는 비율은 초기형에 대해서 100%라고 할 때 변이 바이러스에 대해서도 80~88%에 달했다. 전반적으로 기억T세포의 효과는 80~94%에 이르는 것으로 확인됐다.개인별 면역반응 분석에서도 초기형과 오미크론 간 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 또 코로나19 감염을 경험한 뒤 mRNA 백신을 접종받으면 기억T세포 면역반응이 더 강하게 나타나는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 정민경 IBS 바이러스면역연구센터 박사는 “최근 국내 코로나19 방역대책은 신규 확진자수 관리보다는 중증환자 중심으로 바뀐 상황”이라며 “이번 연구는 중화항체 뿐만 아니라 기억T세포 영역까지 백신의 면역반응 분석을 확대해 그 효과를 확인했다는데 의미가 크고 이를 근거로 코로나19 감염 이후에도 백신 접종을 해야 하는 근거를 제시했다”고 설명했다.

기대수명이 늘어나고 있지만 행복한 노년을 위해서는 건강이 우선돼야 한다. 노년을 위협하는 주요 질병은 암과 치매, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환이다. 과학기술이 발달하면서 암은 관리가능한 질환이 됐지만 치매는 여전히 마땅한 치료나 예방법을 찾지 못하고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 저주파 자기장을 이용해 알츠하이머 원인 물질을 제거하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 저주파 자기장 반응성 나노입지를 개발해 알츠하이머를 유발시키는 것으로 알려진 베타 아밀로이드 단백질 응집체를 분해할 수 있다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 5월 13일자에 실렸다. 자기전기 소재는 자성과 전기성을 결합한 물질로 스핀트로닉스 소자, 트랜스듀서 같은 다양한 전자기기를 구성하는데 활용된다. 그렇지만 원자 내 양성자의 정전기적 상호작용 때문에 성능 향상에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 자기전기 소재의 일종으로 반도체, 배터리 분야에서 주로 사용되는 코발트 페라이트와 비스무스 페라이트를 접합시켜 이종(異種) 자기전기 나노입자를 만들었다. 서로 다른 전기 소재를 접합시켜 저주파 자기장에 반응해 전기를 만들 수 있도록 했다. 더군다나 이번에 개발한 나노입자는 저주파 자기장에 반응해 전하 운반체를 생성할 때 열을 방출하지 않는다. 자기장은 뇌 조직을 손상없이 투과할 수 있어 자기공명영상(MRI) 같은 의료기기에도 이미 사용되고 있다.알츠하이머 치매를 유발시키는 것으로 알려진 베타 아밀로이드 응집체는 규칙적인 수소 결합을 갖고 있는 안정적 단백질 이차구조를 갖고 있어서 분해가 쉽지 않다. 연구팀은 이번에 개발된 나노입자를 주입한 뒤 저주파 자기장을 조사하면 베타 아밀로이드 단백질 덩어리를 산화시켜 응집체 결합력을 약화시켜 분해하고 신경독성도 중화시킬 수 있음을 확인했다. 연구를 이끈 박찬범 교수는 “이번에 개발한 저주파 자기장 반응성 나노소재는 독성이 낮고 자기장에 쉽게 반응해 아밀로이드 응집체를 효과적으로 분해할 수 있기 때문에 다양한 의료분야에 응용할 수 있다”며 “알츠하이머 형질변환 시킨 동물들을 대상으로 한 실험으로 안전성을 검증할 것”이라고 말했다.

‘세상을 바꾸는 기초과학’, ‘대학과 함께하는 2022 유엔 세계 기초과학의 해’. 지난 4월 ‘과학의 달’에 있었던 두 과학 행사의 주제이다. 올해 과학의 달에는 특별히 기초과학이 주목받았다. 2022년은 유엔이 정한 ‘지속가능한 발전을 위한 세계 기초과학의 해’이기 때문이다. ‘세상을 바꾸는 기초과학’을 구호로 삼은 ‘기초과학진흥주간’에선 기초과학 성과를 나누는 여러 행사들이 진행됐다. ‘대학과 함께하는 2022 세계 기초과학의 해’는 유엔의 기획을 한국에서 추진한다는 선포식 행사의 구호였다. 이 행사는 총 6회 연속 기획의 첫 번째였다. 앞으로 초·중·고와 대학, 지역연계, 국제화, 기초과학과 디지털, 기초과학과 인문학을 주제로 한 행사가 예정돼 있다. 두 행사 모두 기초과학이 장기적으로 인류의 문명과 산업 발전, 행복 증진에 기여했고 앞으로도 그러할 것이라고 강조했다. 기초과학에 대한 이런 관심은 반가운 일이 아닐 수 없다. 그러나 두 행사 관련 보도를 살펴보면 기초연구와 기초과학에 대해 정부와 과학자들 간 인식 차이가 드러난다. 기초과학진흥주간에 앞서 과학기술정보통신부는 지난 5년간 연구 예산 증가율에서 기초연구가 공학에 크게 앞섰고, 연구자 주도 기초연구 예산도 확대해 연구자들이 더 많은 자율성을 누리게 됐다고 발표했다. 과기부는 기초과학이란 용어를 쓰지 않았지만 공학과 대비함으로써 기초연구는 기초과학과 같은 뜻으로 사용했다. 적어도 기초과학에서 ‘기초’ 못지않게 ‘과학’을 강조하는 입장에서는 그렇게 이해했다. 그렇기 때문에 부처에서는 성과로 발표한 이 내용에 대해 대학 기초과학 연구자들은 흔쾌히 동의하지 않았다. 그들은 정부의 기초연구 범주에 실상은 응용 분야의 목적기초 연구가 포함된다고 지적하고, 이를 제외하면 기초과학에 대한 지원은 여전히 부족하다고 주장한다. 기초과학 지원이 부족하다는 의견은 이미 2000년대 초반부터 있어 왔다. 당시 과학자들은 기초과학 투자의 사회적 효용에 대한 질문을 받고 답하느라 애를 먹었다. 그 후 과학기술계의 많은 노력 끝에 우리 사회는 기초과학이 급진적 혁신과 원천기술의 출발점이 되고 창의적인 인재 양성에도 기여한다는 점을 인정하게 됐다. ‘세상을 바꾸는 기초과학’은 이 같은 변화를 반영한다. 그 기간에 기초과학 연구비도 이전에 비하면 절대적, 상대적으로 빠르게 증가했다. 그런데 왜 과학자들은 지금도 기초과학에 대한 지원이 부족하고 기초과학이 위기라고 느끼는 것일까? 그 배경 중 하나로 대학 과학자들이 실험실 운영에서 자영업자와 비슷한 상황에 있다는 점을 들 수 있다. 과학자는 본인 월급 외에 실험실 운영에 필요한 대부분의 직접 비용을 연구과제를 통해 스스로 충당해야 한다. 그러므로 연구 지속성을 위해서는 실험실 운영이 중단되지 않도록 유지하는 것이 무엇보다 중요하다. 그래서 일부 과학자들이 여러 연구과제를 동시에 진행하거나 전문성 바깥 영역의 연구과제를 수행할 때가 있다. 연구비 다다익선 또는 새로운 도전을 위한 것이면 문제가 없다. 만일 안정적인 연구비가 목적이라면 이런 연구들은 창의적인 지식 생산이 아니라 그저 ‘일’이 될 수도 있지만 불가피한 선택이다. 이 같은 환경에서 정부의 기초연구사업 예산이 거의 유일한 연구비 재원인 과학자들에게 기초과학 지원은 언제나 부족하게 느껴지는 것이다. 기초과학 연구환경을 더 안정적으로 바꾸기 위해 현재의 연구과제 중심이 아닌 지원 방식을 고민해 볼 때이다. 예를 들어 연구과제가 일시적으로 끊겼을 때 이전 성과를 근거로 일정 기간 실험실을 운영할 최소한의 지원 방안 같은 것 말이다. 그 정도 안정성은 있어야 세계를 바꾸는 기초과학의 기반을 가질 수 있게 될 것이다.

2019년 말 중국에서 시작된 코로나19는 여전히 사라지지 않고 있다. 사망자도 전 세계적으로 628만명이나 발생했다. 그렇지만 인류 역사상 최악의 감염병은 1918년 시작돼 1919년까지 전 세계를 휩쓸면서 5000만~1억 명 사망자를 발생시킨 ‘스페인 독감’이다. 스페인 독감이 어떻게 시작되고 종식됐는지는 수수께끼로 남아있다. 독일 로베르트 코흐 연구소를 중심을 한 벨기에, 네덜란드, 덴마크, 노르웨이, 미국, 프랑스, 스위스, 오스트리아 9개국 18개 연구 기관 과학자들이 참여한 국제 공동연구팀은 매년 겨울 발생하는 계절성 독감 바이러스 H1N1이 1918년 스페인 독감 바이러스 변종으로 지금까지 이어지고 있다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 11일자에 실렸다. 스페인 독감이 유행했던 당시에는 바이러스를 분리해 보존하는 기술이 없어 바이러스 염기서열을 명확히 파악하지 못하고 있었다. 그러던 중 2005년 미국 연구진이 스페인 독감 유행 당시 사망해 알래스카에 묻힌 한 여성의 폐 조직에서 바이러스를 분리해 재생하는 데 성공했다. 그 결과 바이러스는 인플루엔자 A형(H1N1)의 아형으로 확인됐다. 연구팀은 좀 더 명확히 파악하기 위해 1918~1919년에 수집된 바이러스 6개 샘플과 1901~1931년 사이에 수집돼 독일과 오스트리아 박물관 역사기록 보관소에 보관된 서로 다른 사람의 폐 표본 13개를 분석했다. 연구팀은 1918년 6월 베를린에서 수집한 샘플과 뮌헨에서 수집된 샘플에서 완벽한 게놈을 찾아 시퀀싱할 수 있었다. 또 바이러스의 진화적 시간 척도를 추정할 수 있는 분자 시계 모델링을 분석했다. 그 결과 계절성 독감 H1N1 바이러스 게놈 모든 부분이 1918년 스페인 독감 바이러스와 일치하는 부분이 많아 직접 전달받았다는 사실을 확인했다. 또 스페인 독감 대유행 정점 전후 게놈을 비교한 결과 바이러스에 대한 적응이 가능하게 한 핵단백질 유전자에 변이가 있다는 것도 확인했다. 연구를 이끈 세바스티앙 칼비냑 스펜서 코흐연구소 박사는 “기존에는 현재 유행하는 계절성 독감 바이러스가 다른 바이러스들의 게놈이 재배열돼 형성됐다고 알려져 있었지만 이번 연구를 통해 계절성 독감 게놈 모든 부분이 스페인 독감 게놈을 그대로 이어받았다는 것을 알 수 있다”고 설명했다. 스펜서 박사는 이어 “이번 연구는 스페인 독감의 소멸은 물론 현재 계절성 독감에 대해서도 사람들이 적응할 수 있게 된 이유도 파악할 수 있게 도와줄 것”이라고 덧붙였다.

음식을 소화시키는 ‘위’는 의외로 민감한 장기이다. 평소 과식이나 급하게 먹는 식습관을 갖고 있거나 매운 음식을 즐겨 먹을 경우 위에 쉽게 염증이 생긴다. 또 헬리코박터 파일로리에 감염되거나 진통제, 소염제 등 약물로도 위염은 발생한다. 스트레스, 흡연, 음주도 위염의 원인이 된다. 위염이 심해지면 위 점막에 상처가 나거나 움푹 패이는 위궤양이 발생하기도 한다. 위궤양은 위암으로 발전할 수도 있다. 그렇지만 자극을 계속 주지 않고 식습관을 바꾼다면 위는 다시 원상복구된다. 바로 위에 있는 위장주세포라는 줄기세포가 그 역할을 한다. 위장주세포는 평소 활동하지 않다가 조직에 문제가 생기면 치료를 돕는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 위장주세포가 움직이는 작동 메커니즘과 원리는 명확히 밝혀지지 않았다. 오스트리아 분자생명공학연구소, 영국 케임브리지대, 미국 밴더빌트대, 포스텍 생명과학과, 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 공동연구팀은 특정 유전자가 위장주세포 활성을 좌우한다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’에 실렸다. 연구팀은 생쥐를 이용해 실험한 결과, 위 표피 조직에 상처가 나면 p57이라는 유전자가 줄어들면서 위장주세포가 활성화된다. 위에 문제가 없을 경우 p57 유전자는 위장주세포의 활동을 억제하는 것으로도 확인됐다. 연구에 참여한 김종경 포스텍 생명과학과 교수는 “이번 연구는 위 줄기세포에 대한 이해를 높이고 새로운 연구방향을 제시했다는 평가를 받고 있다”며 “위 줄기세포 활성화가 위 점막 재생과 밀접한 관련이 있는 만큼 위장 관련 질환의 이해와 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

우리나라 국내총생산(GDP) 대비 연구개발(R&D) 투자 비중은 세계 1, 2위를 다툰다. 특허 등 지식재산권 실적도 세계 5위 수준이다. 그러나 정부 R&D 과제 실용화율은 2% 남짓으로, 상위권 국가의 몇 분의 일에 불과하다. 대학과 출연 연구기관들은 기술 이전료 수입으로 겨우 특허 유지 비용과 잡다한 경비를 충당하는 정도다. 연구 과제 결과물인 기술도 사업화로 이어지기 쉽지 않은 상태에서 대부분 논문과 특허로만 남고 만다. 창업에 대한 정부의 관심과 노력은 비약적으로 늘어났지만 빈 곳이 보인다. 연구실 기반 창업이다. 학생 창업은 어느 정도 활발해졌지만, 연구실 기반 교수 창업은 이제 겨우 첫걸음마 단계다. 20여년 전 헨리 에코위츠 교수는 대학의 미래와 진화를 산·학·관이 협력하는 ‘삼중나선모형’으로 설명했다. 대학발 스핀오프, 지식 기반 경제를 위한 공동 주도, 기업·정부연구소·대학 연구가 전략적 제휴를 통해 혁신이라는 공통 목표를 추구하는 것이다. 협력 부분이 좀 나아지긴 했지만, 아직은 세 주체가 자기 역할만을 고집하는 듯하다. 대학은 더이상 우리 사회의 가장 유능한 인재를 확보하지 못하고 있다. 지난 14년간 등록금 동결로 대학 재정은 나아지기가 어려운 상황이 됐고, 교수 처우는 심각한 수준으로 후퇴했다. 대학이 연구와 기술사업화를 바탕으로 가치를 창출하고, 이를 기반으로 국가와 사회의 성장동력을 키워 나가도록 하는 방법을 찾을 때다. 대학 총장이자 대학 실험실 연구 결과를 기술사업화해 창업 기업을 10여년 넘게 성장시켜 온 창업 교수로서 정부, 대학 모두 담대한 도전이 필요하다고 생각한다. 새 정부에 세 가지를 제안하고 싶다. 우선 대학 연구실 창업을 육성하기 위한 강력한 국가적 주도가 필요하다. 대학 연구실을 그저 정부 R&D 프로젝트를 수행하고 결과물로 논문이나 특허를 만들어 내면 되는 역할로만 남겨 두어선 곤란하다. 대학 창업과 연구 인프라 개선을 위한 투자도 필요하다. 대학에는 정부 지원 사업으로 마련한 창업 시설과 공간, 실험실 등이 있다. 대부분 대학 몫으로 남은 채 현상 유지 이상의 투자가 어려운 게 현실이다. 정부가 새로운 경제 성장동력을 원한다면 대학 연구·창업 기반에 대한 투자가 답이 될 수 있다. 마지막으로 연구실 창업에 대해 보다 과감하고 지속적인 지원을 활성화해야 한다. 과학기술정보통신부가 추진 중인 ‘실험실 특화형 창업선도대학 육성 사업’ 첫해 성과가 괄목할 만했다. 본교도 선정된 첫해에 9개 연구실이 창업을 완료했고, 캠퍼스에 준비된 이들이 많음을 다시 확인했다. 하지만 대학들끼리 서로 첨예하게 경쟁해야 하는 이 사업은 2년마다 평가를 받은 뒤 지속 여부를 결정한다. 이런 불확실한 환경에서 대학 전반에 연구실 창업을 고양하고 장기적인 투자를 유도할 수 있겠는가. 대학 역시 산·학·관의 효율적인 협력 체계를 위해 각 대학의 파편화된 시도가 아니라 공통된 실천 의지를 모아야 한다. 가치를 창출하는 대학, 성장동력을 창출하는 대학이 돼야 한다. 기업이 요구하는 연구가 아니라 오히려 기초과학과 원천기술을 기반으로 한 창업에 관심을 두어야 하겠다. 해묵은 관행과 행정 절차를 혁신하고 기술사업화와 교수 창업 지원 체계를 갖춰야 한다. 과거에 교수나 대학원생이 특허를 내고 유지하고 기업의 연구비를 받아 기술을 실용화하는 게 모두 연구실의 몫이었다면 이제 대학도 그 역할을 함께해 줘야 한다. 이래야 우리 사회에서 균형 잡힌 기술 창업이 가능해지고, 대학발 연구개발이 창업과 기술사업화라는 통로를 거쳐 성장동력으로 꽃필 수 있다. 올해 정부는 국가 R&D 예산으로 29조 8000억원을 편성했다. 연구실 기반 창업이 예산의 그늘에서 흐지부지되는 일이 있어서는 안 된다. 새로운 동력을 창출하는 기회로 삼아야 한다.

플라스틱의 사용량이 증가하면서 폐기물과 미세플라스틱이 환경에 미치는 영향에 대한 우려가 커지고 있다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 수의과학대, 보데가 해양연구소, 네브래스카대 수의대, 캐나다 토론토대 진화생물·생태학과 공동 연구팀은 육지에 있는 병원균들이 미세플라스틱을 타고 바다로 이동해 해양생태계뿐 아니라 최종적으로 인간의 건강까지 위협한다고 8일 밝혔다. ●병원균을 바다로 전달하는 매개체 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실린 이 연구에는 UC데이비스 수의학과에서 해양생태계 내 미생물과 병원균의 관계를 연구하고 있는 한국인 과학자 김민지 박사가 제1저자로 참여했다. 아울러 이번 연구는 미세플라스틱이 질병을 일으키는 병원균들을 바다로 전달하는 매개체가 되고 있다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. ●“환경·동물·인간에게 심각한 피해” 연구팀은 신경정신 질환을 유발할 수 있는 기생충 톡소포자충(톡소플라스마 곤디), 호흡장애나 위장염을 일으키는 크립토스포리디움, 설사나 담낭염이 일어나게 하는 지알디아 등 인수공통감염병 원인균을 대상으로 조사했다. 연구팀은 원형 미세플라스틱과 선형 미세섬유를 분석한 결과 모두 육지 병원균을 바다로 옮길 수 있으며, 특히 미세섬유에 병원균들이 더 많이 붙어 이동한다는 것을 확인했다. 캐런 샤피로 UC데이비스 교수는 “병원균이 미세플라스틱을 ‘히치하이킹’해서 도저히 발견되지 않을 것으로 보이는 곳까지 확산되고 있다”며 “미세플라스틱은 환경, 야생동물, 인간 모두에게 심각한 피해를 준다”고 설명했다.

이제는 신체 일부분처럼 된 스마트폰이나 내비게이션이 없었던 불과 십몇 년 전만 해도 자동차로 먼 길을 떠날 때 지도 책은 필수였다. 지금은 중요성이 떨어진 것처럼 보이지만 사실 책자에서 스마트폰 애플리케이션이나 내비게이션으로 형식만 달라졌을 뿐 지도는 일상생활은 물론 교통과 행정, 심지어 군사작전에 이르기까지 쓰임새가 무궁무진하다. 과학사를 보더라도 지도는 인류 발전을 이끈 핵심 수단이었다. 무엇보다 지도는 인류의 시야를 넓히는 디딤돌 역할을 톡톡히 했다. 고대 그리스 과학자 프톨레마이오스와 16세기 스웨덴 천문학자 튀코 브라헤가 만든 세계지도와 별자리 지도는 세계와 우주를 바라보는 관점을 완전히 바꿔 놨다. 갈레노스, 레오나르도 다빈치, 베살리우스가 만든 인체 지도는 현대 의학을 발전시키는 계기가 됐다. 뇌과학자들이 만들고 있는 뇌신경 지도는 인간이 무엇인지 더 잘 이해할 수 있게 돕는다. 최근 과학자들은 우리가 보고, 듣고, 맛보고, 느끼는 모든 것들도 지도를 보고 길을 찾는 것과 똑같은 과정을 뇌에서 거친다는 것을 밝혀냈다. 미국 뉴욕주립대(SUNY) 생명과학과, 캘리포니아공과대(칼텍) 생물학부, 독일 베를린 샤리테의대 신경과학연구센터, 번슈타인 계산신경과학연구센터 공동 연구팀은 사람들이 움직임을 계획하고 환경을 탐색하며 오감을 통해 세상을 인식하기 위해 뇌에 다양한 형태의 ‘지도’를 갖고 있다고 1일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4월 28일자에 실렸다.현재는 ‘눈’으로 받아들여지는 자극으로 인식되는 시각적 세계에 대한 뇌 지도가 가장 자세히 연구돼 있다. 이에 따르면 대뇌피질 시각 영역에 있는 ‘지도’는 공간 위치, 눈으로 입력되는 정보, 명암, 방향, 너비 등을 바탕으로 정보를 인식한다. 예를 들어 모음 ‘ㅣ’를 보는 순간 뇌는 x, y 평면 좌표로 표시할 수 있고, 검은색이며 수직으로 서 있는 선이라는 사실로 뇌에서 매핑한 뒤 저장된 정보(기억)를 찾아 ‘이’란 발음이 나는 글자라는 것을 알게 된다는 것이다. 연구팀은 ‘피질 지도 형성 이론’이라는 수학적 방법으로 사람을 포함한 영장류와 다른 동물종의 시각적 지도 형성 과정을 분석했다. 연구팀에 따르면 많은 종이 뇌에서 시각적 지도를 만드는 방식은 같지만 정확도나 속도에서 차이를 보인다. 대뇌피질의 작은 부분만으로는 시각적 지도를 형성하는 것이 쉽지 않다는 것이다. 뇌 속에서 형성되는 지도의 정확성과 다양성은 자극의 양에 따라 달라지기 때문에 동일한 자극에 반응하는 대뇌피질 영역이 넓을수록 정확한 지도를 갖게 된다는 것이다. 이 때문에 상대적으로 뇌 용적이 큰 인간에겐 시각적 지도뿐만 아니라 자극을 인식할 수 있는 ‘지도’들이 다양하고 자세할 수 있다는 것이다. 한편 미국 뉴욕대, 프랑스 고등사범학교, 독일 막스플랑크 실증미학연구소 소속 인지신경과학자들은 지난 4월 23~26일 미국 샌프란시스코에서 열린 ‘인지신경과학회 2022 연례학회’에서 인간이 언어와 음악을 구분할 수 있는 메커니즘에 대한 연구 결과들을 발표했다. 이들에 따르면 사람의 뇌 언어피질에 음높이와 리듬을 파악하는 영역이 있어 음높이와 리듬이 안정적이라고 인식할 경우는 음악으로, 그렇지 못한 경우는 단순한 말하기로 파악한다. 앤드루 장 뉴욕대 박사는 “뇌가 음악과 언어를 구분하는 메커니즘을 파악하는 것은 사람이 어떻게 소통하고 상호작용할 수 있는지에 대한 답을 얻을 수 있게 해 준다”며 “음악이 실어증을 앓고 있는 사람에게 언어 소통의 대안적 형태로 사용될 수도 있고 유아의 언어 학습을 촉진시키는 데도 도움을 줄 것”이라고 말했다.

국내 연구진이 세계 처음으로 ‘세포공장’ 미토콘드리아 이상까지 고칠 수 있는 유전자가위 기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 유전체 교정 연구단은 미토콘드리아 DNA의 염기를 교정할 수 있는 ‘TALED’ 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’ 4월 26일자에 실렸다. 미토콘드리아는 세포 활동을 위한 에너지를 만들어 내는 세포소기관으로 ‘세포공장’으로 불린다. 이 세포공장에 돌연변이가 발생하면 5000명 중 1명꼴로 나타나는 심각한 유전질환이나 암, 당뇨, 노화 관련 질환이 발생하기 쉽다. 질병을 유발시키는 미토콘드리아 DNA 돌연변이는 95개로 이중 90종은 DNA 염기 하나가 변이된 ‘점 돌연변이’로 알려져 있다. 점 돌연변이를 원래 정상 염기로만 교정하면 대부분의 병원성 미토콘드리아 유전질환을 치료할 수 있다는 말이다. 2020년 미토콘드리아 DNA의 시토신(C) 염기를 티민(T)으로 교정할 수 있는 기술이 나오기는 했지만 이는 점 돌연변이 9개만 고칠 수 있다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 미토콘드리아에서 아데닌(A) 염기를 교정할 수 있는 기술을 개발해 점 돌연변이의 43%에 해당하는 39개를 고칠 수 있게 했다. 연구팀은 TALED를 인간 미토콘드리아 DNA에 적용 실험한 결과, 아데닌을 구아닌(G)으로 바꾸는데 성공했다. 특히 UGI라는 단백질을 TALED와 결합하면 시토신과 아데닌의 염기교정을 동시에 할 수 있다는 것도 확인했다. 이렇게 할 경우 아데닌 염기의 절반에 가까운 49%를 교정할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구를 이끈 김진수 IBS 유전체 교정 연구단장은 “이번 연구는 그동안 마땅한 치료법이 없었던 미토콘드리아 유전질환의 근본적 해결책을 제시했다는데 의미가 크다”며 “TALED는 미토콘드리아 이외의 다른 세포소기관에도 적용 가능해 바이오제약, 생명공학, 농림수산업, 환경 등 다양한 분야에서 활용될 것”이라고 말했다.

영화 ‘디어헌터’, ‘택시드라이버’, ‘람보’ 등에는 베트남전쟁 참전 군인들이 전쟁 당시 겪은 참혹한 경험 때문에 삶이 피폐해진 모습들을 묘사하고 있다. 실제 전쟁 뿐만 아니라 지진, 화산폭발, 화재 등 대형 재난재해를 겪거나 사고 같은 심각한 사건을 경험한 사람들은 당시 상황에 대한 기억이 반복되면서 공포감과 고통을 느끼게 되고 정상적인 생활에 어려움을 겪게 된다. 이른바 외상후스트레스장애(PTSD)이다. 적지 않은 사람들이 PTSD에 고통스러워 하고 있기 때문에 이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 다양한 연구를 시도하고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 PTSD 치료 원리를 밝혀내 주목받고 있다. 미국 예일대 의대 정신과학과, 한국 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 공동 연구팀은 동물실험을 통해 PTSD 치료제 작동 메커니즘을 처음으로 규명했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘분자 정신의학’ 4월 14일자에 실렸다. 현재 PTSD 환자를 위해 인지행동치료 같은 정신신경과 치료, 우울증 약물치료가 병행되고 있지만 호전율은 50%에 불과하다. 또 PTSD 치료제가 개발되고 있지만 치료 메커니즘이 명확하지 않은 상황이다. 연구팀은 지난해 12월부터 임상시험 2단계에 들어간 PTSD 치료제 ‘NYX-783’을 이용해 생쥐실험을 했다. 연구팀은 생쥐들에게 전기충격과 소음에 지속적으로 노출돼 공포기억이 만들어지도록 했다. 24시간이 지난 뒤 NYX-783를 주입해 변화를 관찰했다. 그 결과 변연하 내측 전전두엽 내 흥분성 신경세포의 소단위체 단백질들이 활성화되는 것이 확인됐다. 칼슘 이동 이온통로를 활성화시켜 신경기능을 조절하는 BDNF단백질 발현을 유도해 신경세포 가소성을 늘리고 결국 공포기억을 억제하는 것이 관찰됐다. NYX-783은 수컷 생쥐 뿐만 아니라 암컷에서도 PTSD 완화 효과를 보였다. 연구를 이끈 이보영 IBS 연구위원은 “이번 연구는 PTSD 치료제의 분자적 기전을 최초로 규명함으로써 PTSD 치료제 개발을 위한 이론적 토대를 마련했다”며 “여러 접근법을 적용해 다른 기전의 후보물질들을 구축해 PTSD 뿐만 아니라 다양한 정신신경과 질환 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

화석과 고고학적 증거들은 기후변화가 인류 진화에 영향을 미쳤을 것이란 생각을 하게 했지만 기후 관련 자료가 부족해 기후변화와 인류진화의 관계를 명확히 밝혀내지는 못했다. 이런 상황에서 국내 연구진이 기후와 인류 진화 사이의 연관성을 밝혀내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만(부산대 석학교수) 단장이 이끈 국제 공동연구팀은 슈퍼컴퓨터로 기후학, 인류학, 생태학 등 다각도에서 기후변화가 인류 진화에 미치는 영향을 규명하는 데 성공했다. 이번 연구에는 IBS 기후물리연구단과 부산대, 이탈리아 나폴리 페데리코 2세 대학, 피렌체대, 스위스 취리히대, 독일 포츠담 기후영향연구소의 기후과학자, 인류학자, 생태학자, 정보과학자들이 참여했다. 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 4월 14일자에 실렸다. 연구팀은 대륙 빙하 변동, 온실가스 농도, 지구 자전축과 공전궤도 변화에 따라 지구가 받는 태양에너지 등 자료를 바탕으로 기후분석 수학모델을 만들었다. 연구팀은 IBS가 보유한 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’로 기후 시뮬레이션을 실시해 200만년 전까지의 기온, 강수량 등 기후 자료를 생성했다. 이 자료를 다시 아프리카, 유럽, 아시아 3200개 지점에서 발굴된 인류 화석과 고고학 표본에 결합해 분석한 것이다. 그 결과 현대 인류의 조상인 호미닌 5종들이 시대별로 살았던 서식지를 추정할 수 있는 시공간 지도를 만들었다. 연구진에 따르면 고대 인류종은 처음엔 서로 다른 기후환경에서 살았지만 40만년 전부터 2만 1000년 전까지 주기적으로 발생했던 기후 변화의 영향으로 초기 거주지에서 이동했다. 특히 호모 하이델베르겐시스는 다양한 식량 자원에 적응할 수 있었기 때문에 유럽과 동아시아 먼 지역까지 이동해 살 수 있었던 것으로 확인됐다. 팀머만 단장은 “이번 연구는 기후가 인간 진화에 근본적 역할을 했다는 것을 보여 주고 있다”며 “인류가 지금까지 이어질 수 있었던 것은 오랜 시간 느리게 변한 기후에 적응할 수 있었기 때문”이라고 했다. 이는 지금처럼 기후변화 속도가 빠른 경우 인간이 적응해 진화하기 어렵다는 설명이다. 또 연구진은 비슷한 시기에 살았던 호미닌종들끼리 접촉해 같은 지역에서 살 수 있는지도 조사하고 호미닌 집단 5종의 족보까지 찾아냈다. 이를 통해 현생 인류인 호모 사피엔스는 30만년 전 아프리카에서 등장한 후기 호모 하이델베르겐시스에서 유래했다는 사실을 밝혀냈다.

화석과 고고학적 증거들은 기후변화가 인류 진화에 영향을 미쳤을 것이란 생각을 갖게 해왔지만 기후 관련 자료가 부족해 기후변화-인류진화 관계를 명확히 밝혀내지는 못하고 있었다. 이런 상황에서 국내 연구진이 돼 기후와 인류 진화 사이의 연관성을 밝혀내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만 단장(부산대 석학교수)이 이끈 국제 공동연구팀은 슈퍼컴퓨터로 기후학, 인류학, 생태학 등 다각적 측면에서 기후변화가 인류 진화에 미치는 영향을 규명하는데 성공했다. 이번 연구에는 IBS 기후물리연구단과 부산대, 이탈리아 나폴리 페데리코2세 대학, 피렌체대, 스위스 취리히대, 독일 포츠담 기후영향연구소의 기후과학자, 인류학자, 생태학자, 정보과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 4월 14일자에 실렸다. 연구팀은 대륙 빙하 변동, 온실가스 농도, 지구 자전축과 공전궤도 변화에 따라 지구가 받는 태양에너지 등 자료를 바탕으로 기후분석 수학모델을 만들었다. 연구팀은 IBS가 보유한 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’로 기후 시뮬레이션을 실시해 과거 200만년 전까지의 기온, 강수량 등 기후 자료를 생성했다. 이 자료를 다시 아프리카, 유럽, 아시아 3200개 지점에서 발굴된 인류 화석과 고고학 표본과 결합해 분석한 것이다. 그 결과 현대 인류의 조상인 호미닌 5종들이 시대별로 살았던 서식지를 추정할 수 있는 시공간 지도를 만들었다. 연구진에 따르면 고대 인류종은 서로 다른 기후환경에서 시작했지만 40만년 전부터 2만 1000년 전까지 주기적으로 발생했던 기후 변화의 영향으로 초기 거주지에서 이동했다. 특히 호모 하이델베르겐시스는 더 다양한 범위의 식량 자원에 적응할 수 있었기 때문에 유럽과 동아시아 먼 지역까지 이동해 살 수 있었던 것으로 확인됐다.악셀 팀머만 단장은 “이번 연구는 기후가 인간의 진화에 근본적 역할을 했다는 것을 보여주고 있다”며 “인류가 지구에 살아남아 지금까지 이어질 수 있었던 것은 오랜 시간 동안 느리게 변한 기후에 적응할 수 있었기 때문”이라고 말했다. 이는 인간이 만들어 낸 온난화로 인해 지금처럼 기후변화 속도가 빠른 경우 인간이 적응해 진화하기 어렵다는 설명이다. 또 연구진은 비슷한 시기에 살았던 호미닌 종들끼리 접촉해 같은 지역에서 살 수 있는지도 조사하고 5종의 호미닌 집단의 족보까지 찾아냈다. 이를 통해 현생 인류인 호모 사피엔스는 30만년 전 아프리카에서 등장한 후기 호모 하이델베르겐시스에서 유래됐다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 기후 기반 혈통분석은 유전자 정보와 화석의 형태학적 차이에서 얻은 결과와 거의 일치하는 것으로 나타났다.

삼림 사망률 기후변화와 ‘밀접’가뭄 발생 빈도도 최소 2배 늘어봄철 기온 상승→ 숲 건조 악순환지구온난화로 세계 곳곳에서 산불이 잦아지고 규모도 커지고 있다. 여러 이유가 있겠지만, 지구 평균기온이 올라가면서 숲이 건조해지는 것도 주요 원인 중 하나로 꼽힌다. 이 같은 상황에서 미국, 이스라엘, 스페인, 멕시코, 독일 등 5개국 국제 공동 연구팀은 지구의 숲이 얼마나 뜨겁고 건조해지고 있는지를 파악할 방법을 찾아냈다고 10일 밝혔다. 이번 연구에는 미국 플로리다대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), UC머시드, 워싱턴주립대, 애리조나대, 뉴멕시코대, 이스라엘 와이즈만 과학연구소, 스페인 마드리드공과대, 멕시코 이달고 산니콜라스 미초아칸대, 독일 막스플랑크 생물지리화학연구소 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4월 5일자에 실렸다. 연구팀은 1970년대 이후 세계 각국에서 사라진 크고 작은 숲 675개 지역에 대한 조사 결과와 해당 지역의 기후 데이터를 비교했다. 분석 결과 전 세계의 삼림 사망률(forest mortality)은 기후변화와 밀접한 관련이 있다는 사실을 재확인했으며, 산업화 시대 이전과 비교해 지구 평균기온이 2~4도 상승하면 숲이 사라지는 속도는 1.5배 더 빨라질 것으로 확인됐다. 또 가뭄의 발생 빈도가 최소 2배 늘어날 것으로 예측됐다. 연구팀에 따르면 최근 30년 동안 봄철인 3~5월의 기온은 점점 올라가고 습도는 낮아져 더 건조해지고 있다. 이 때문에 식물들이 생육을 시작하는 봄에 해충 발생도 늘어나고 있다. 실제로 멕시코 중부 지역 모나크 나비 생물보존지역에서 나무좀이 발생해 8000그루 이상의 나무들이 말라 죽고 나비들도 살 수 없는 환경이 되고 있다. 이처럼 생장 시기인 여름철 우기가 오기 전에 식물들이 스트레스를 받아 나무를 비롯한 식물들이 죽는 일은 점점 늘고 있다는 것이다. 식물은 대기 중 이산화탄소를 포획해 줄이는 역할을 하는데 식물이 죽어 숲이 사라진다는 것은 탄소 포획 역할을 하는 수단이 사라지는 더 큰 문제를 의미하는 것이라고 연구팀은 강조했다. 더군다나 식물이 죽으면 부패하는 과정에서 포획했던 탄소를 방출해 지구온난화를 가속시키게 된다는 설명이다. 연구를 이끈 윌리엄 해먼드 플로리다대 교수(식물 생태생리학)는 “이번 연구는 사라진 숲을 조사해 식물들이 언제 어떻게 왜 죽었는지 분석하는 일종의 ‘기후·나무 검시’와 같다”며 “전 세계적으로 가뭄의 빈도와 강도, 기간이 점점 늘어나면 숲이 심각한 위험에 처해 있다는 것을 알 수 있다”고 설명했다.

노화의 근원적 원인을 규명해 관련 질환 치료법을 개발하고, 가상화 시스템으로 산업 경쟁력을 높이는 시대. 삼성이 그리는 미래 사회의 모습이다. 삼성미래기술육성재단과 삼성전자는 올해 상반기부터 지원할 ‘삼성미래기술육성사업’ 연구 과제 27건을 선정했다고 5일 밝혔다. 올해 선정된 과제는 기초과학 분야 12개, 소재 분야 8개, 정보통신기술(ICT) 분야 7개 등으로 삼성은 연구비 총 486억 5000만원을 지원한다. 연구 과제로는 차세대 반도체 소자 개발과 최고속 트랜지스터 등 미래 신기술뿐만 아니라 노화 메커니즘 규명, 리보핵산(RNA) 백신·치료제 정제 기술 등 전 인류적 문제 해결에 기여하는 과제들도 다수 포함됐다. 43세 이하 ‘신진 연구책임자’가 12명으로 전체의 44%를 차지했고, 황준호 서울대 교수, 김희권 성균관대 교수, 최영재 광주과학기술원(GIST) 교수 등 30대 연구책임자도 6명 포함됐다. 삼성미래기술육성사업은 국내 기초과학 발전과 산업기술 혁신, 사회문제 해결을 목표로 삼성전자가 1조 5000억원을 출연해 2013년부터 시행하고 있는 공익 연구 지원사업이다. 삼성전자는 올해 상반기까지 기초과학 분야 251개, 소재 분야 240개, ICT 분야 244개 등 총 735개 연구 과제에 9738억원의 연구비를 지원하며, 연평균 1000억원의 연구비를 미래기술 육성에 투자해 왔다.이 사업으로 연구 지원을 받은 교수는 총 50여개 대학의 1600여명(참여교수 포함)으로, 과제 참여 연구원까지 포함하면 1만 4000여명에 이른다.

노화의 근원적 원인을 규명해 관련 질환 치료법을 개발하고, 가상화 시스템으로 산업 경쟁력을 높이는 시대. 삼성이 그리는 미래 사회의 모습이다. 삼성미래기술육성재단과 삼성전자는 올해 상반기부터 지원할 ‘삼성미래기술육성사업’ 연구 과제 27건을 선정했다고 5일 밝혔다.올해 선정된 과제는 기초과학 분야 12개, 소재 분야 8개, 정보통신기술(ICT) 분야 7개 등으로 삼성은 연구비 총 486억 5000만원을 지원한다. 연구 과제로는 차세대 반도체 소자 개발과 최고속 트랜지스터 등 미래 신기술뿐만 아니라 노화 메커니즘 규명, 리보핵산(RNA) 백신·치료제 정제 기술 등 전 인류적 문제 해결에 기여하는 과제들도 다수 포함됐다. 43세 이하 ‘신진 연구책임자’가 12명으로 전체의 44%를 차지했고 황준호 서울대 교수, 김희권 성균관대 교수, 최영재 광주과학기술원(GIST) 교수 등 30대 연구책임자도 6명 포함됐다. 삼성미래기술육성사업은 국내 기초과학 발전과 산업기술 혁신, 사회 문제 해결을 목표로 삼성전자가 1조 5000억원을 출연해 2013년부터 시행하고 있는 공익 연구 지원사업이다. 삼성전자는 올해 상반기까지 기초과학 분야 251개, 소재 분야 240개, ICT 분야 244개 등 총 735개 연구 과제에 9738억원의 연구비를 지원하며 연평균 1000억원의 연구비를 미래기술 육성에 투자했다. 이 사업으로 연구 지원을 받은 교수는 총 50여개 대학의 1600여명(참여교수 포함)으로, 과제 참여 연구원까지 포함하면 1만 4000여명에 이른다.

5월 출범하는 새 정부는 연구개발 예산을 대폭 확대하는 식으로 기초과학을 육성하겠다는 의지를 보이고 있다. 앞선 정부들에서도 만족할 수준은 아니지만 기초과학 연구개발(R&D) 예산을 꾸준히 증액시키고 지원책을 내 왔다. 발전 가능성에 대한 기대감을 갖고 외국 석학들 중에서도 단순한 연구 협력 단계를 넘어 아예 한국으로 자리를 옮겨 오는 경우도 늘고 있다. 그런 석학 중 가장 눈에 띄는 인물은 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단장인 로드니 루오프 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 특훈교수다. 루오프 교수가 이끄는 연구진은 대면적 단결정 그래핀 성장, 대면적 단결정 그래핀의 적층 성장, 새로운 유형의 다공성 탄소 합성 등 끊임없이 도전적인 연구 과제에 도전하고 있다. 이런 시도 덕분일까. 루오프 교수는 지난해 말 연구정보 분석기업 클래리베이트 애널리틱스가 발표한 ‘피인용 세계 상위 1% 연구자’에 8년 연속 선정됐다. 지난 10년간 분석정보를 바탕으로 22개 분야에서 상위 1% 연구자를 선정하는데 루오프 교수는 화학과 재료과학 2개 분야에서 8년 동안 이름을 올린 것이다. 최근 만난 루오프 교수는 “과학자로 살면서 가장 기분 좋은 일은 젊은 연구자에게 ‘당신 논문을 읽고 연구에 대한 영감을 얻었다’는 말을 들을 수 있다는 것”이라면서 8년 연속 최우수 연구자로 뽑힌 것이 기쁜 일이기는 하지만 후배 과학자들의 칭찬보다 기쁜 일은 없다고 했다. 그러면서 그는 “스스로 재미있다고 생각하는 일을 창의적으로 해결해 나간다는 것”을 세계 최고 수준의 연구자가 될 수 있는 비결로 꼽았다. 미국 텍사스 오스틴대 재직 당시에도 탄소재료 과학 분야에서 세계적인 명성을 갖고 있던 루오프 교수를 한국에 자리잡게 한 것도 한국 과학자들의 열정이었다. “2013년 UNIST에 부임하기 전에 다른 대학의 객원 석좌교수로 초청받아 한국을 몇 차례 방문했는데 그때마다 만난 연구자들의 열정에 감명받았다”고 떠올린 그는 “그러던 중 탄소재료 관련 기초연구에 집중할 수 있게 지원을 아끼지 않겠다는 요청을 받았는데 그런 제안을 거부하기 어려웠다”고 했다. 루오프 교수는 최근 10년 동안 한국의 기초과학 수준은 상당히 높아졌다고 평가했다. 그는 “9년 전과 비교하면 한국의 기초과학 연구 분위기는 점점 좋아지고 실력도 탄탄해지고 있다”며 “과학 연구에서 다른 나라들을 추격하는 것이 아니라 앞에서 이끌어 나가기 위해서는 기초과학의 새로운 연구 영역을 찾고 예측해 앞서 투자하는 것이 필요하다”고 조언했다. 이어 “다른 선진국 사례들에서도 볼 수 있듯이 기초과학은 응용연구들처럼 당장 성과를 보이지는 못하지만 결국 국부를 크게 증가시킨다는 사실은 명백한 만큼 장기적이고 지속적 투자가 필요하다”고 강조했다. 그는 또 기초과학 발전을 위해 지속적 지원만큼이나 중요한 부분이 있다고 덧붙였다. “초·중·고등학교 때 단순히 지식 전달이 아닌 호기심을 자극할 수 있는 과학교육이 필요하다”며 “어린 시절부터 어떤 질문이라도 할 수 있게 해 주고 잘못된 질문이나 실수를 하더라도 부끄러워하지 않는 분위기를 만들어 줘야 한다”고 말했다. 지식을 가르치는 것이 아닌 호기심을 키우는 교육이 어른이 돼서도 과학에 대한 흥미를 갖게 하고, 과학을 숨 쉬는 것처럼 자연스럽게 생각하는 문화를 만들 수 있다는 설명이다.

인생을 존엄하게 마무리해야 하는 노년을 방해하는 질병은 여러 가지가 있다. 암과 치매가 대표적이다. 암은 예전과 달리 불치병이 아닌 관리 가능한 질병이 되고 있다. 그렇지만 치매는 여전히 발병원인이 정확히 파악되지 않아 치료 방법이 없어 존엄한 노년을 위협하는 가장 치명적 질병이 되고 있다. 최근에는 20대나 30대에서도 치매가 발병하는 사례가 늘고 있어 노인들만의 문제는 아니다. 치매 원인 중 50~70%를 차지하는 것이 알츠하이머이다. 알츠하이머는 베타아밀로이드나 타우 단백질이 세포에 침착되면서 독성을 유발해 발생하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 정확한 진행 과정을 알기는 어려웠다. 국내 연구진이 인공 세포를 이용해 뇌세포 내 베타아밀로이드, 타우 단백질의 응고과정을 관찰하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립연구단, 포스텍 화학과, 대구가톨릭대 의대 공동 연구팀은 뇌세포와 비슷한 인공세포를 만들어 단백질의 응고 과정을 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘미국화학회지’(JACS)에 실렸다. 연구팀은 인공세포로 실험한 결과 노화나 스트레스 같은 외부 압력을 받았을 때 베타아밀로이드, 타우 단백질이 응고된다는 것을 확인했다. 연구팀은 인공세포와 진짜 세포를 섞어 놓은 환경에서도 실험했는데 인공세포에서 시작된 단백질 응집이 확산된다는 사실도 밝혀냈다.연구팀 관계자는 “이번 연구를 통해 실제 생체 환경에서 나타나는 다양한 단백질 응집 현상과 세포간 확산을 관찰할 수 있었다”며 “치매 예방이나 치료법을 개발하는데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

루게릭병은 치매, 파킨슨병과 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환으로 꼽힌다. 루게릭병은 ‘근위축성측색경화증’이라는 병명처럼 운동 신경세포만 퇴화되고 파괴되면서 근육이 약화되고 서서히 몸이 굳어가는 질환이다. 다른 퇴행성 뇌질환들처럼 정확한 발병원인이 파악되지 않아 치료방법도 없는 상황이다. 이런 가운데 한국기초과학지원연구원, 순천향대 의료과학과, 한국뇌연구원 치매연구그룹 공동 연구팀은 루게릭병을 유발시키는 단백질과 작동 메커니즘을 밝혀내 루게릭을 비롯한 퇴행성 뇌신경질환 치료제 개발 가능성을 높였다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘디벨롭먼트 셀’에 실렸다. 루게릭병 환자 신경세포에서는 ‘퍼스’를 비롯해 비정상적 단백질들이 응집돼 세포질에 과다하게 축적되며 이것들이 신경세포를 손상시키는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 퍼스 단백질 응집체를 조절하는 ‘글루타치온 전이효소’(GSTO)라는 물질을 찾아냈다. 연구팀은 루게릭병과 똑같은 증상을 유발시킨 초파리에게 GSTO를 주입해 관찰했다. 그 결과 신경과 근육 연결 접합부 손상, 행동 퇴행이 나타났던 초파리들에게서 루게릭병 증상이 완화되는 것이 관찰됐다. 또 루게릭병을 일으킨 생쥐의 신경세포에도 GSTO를 주입한 결과 퍼스 단백질이 축적되는 것을 억제한다는 것이 관찰됐다. 이성수 기초과학지원연구원 박사는 “이번 연구 성과는 루게릭병 발병 메커니즘에 대한 이해를 높이고 신규 체료제 개발을 위한 새로운 전략에 도움을 줄 것”이라며 “실제로 후속 연구를 통해 유인원 같은 고등동물 모델에 적용해 효과적인 루게릭병 치료제 개발에 나설 것”이라고 말했다. 연구팀은 고령동물생육시설, 3차원 홀로토모그래피, 발광-형광 전임상분자영상시스템 등 첨단 광학영상 분석장비를 이용해 퇴행성 신경질환 발병 메커니즘을 추가로 연구할 계획이다.