갓 태어난 아이들도 누구에게 배우지 않고도 사물과 사람을 구분하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 학습과정 없이 최소한의 인지능력을 갖는 것에 대해 학자들은 많은 궁금증을 가져왔다. 이런 상황에서 카이스트 바이오및뇌공학과 연구진은 학습을 전혀 거치지 않은 뇌 신경망에서 선천적 인지 기능이 발생하는 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 별다른 학습 과정없이 출생 직후부터 다양한 인지 기능을 수행할 수 있게 하는 뇌의 선천적 인지기능은 데이터 입력을 통한 학습에 의존하는 인공신경망과는 뚜렷이 구분된다. 이 때문에 많은 학자들은 이를 밝혀내는 것이 생물학적 지능 발생과 진화의 원리를 파악하는데도 결정적 단서를 제공할 것으로 기대해왔다. 특히 사물과 얼굴을 구분하는 얼굴인지 기능은 사회적 행동을 하는 다양한 동물 종의 어린 개체들에서 관찰돼 왔다. 이에 연구팀은 얼굴인지 기능에 초점을 맞춰 뇌의 시각신경망을 흉내낸 인공신경망에서 사물인지 기능을 가상실험(시뮬레이션)했다. 그 결과 단순히 사물의 인식하는 기능은 학습을 전혀 거치지 않고도 자발적으로 발생할 수 있다는 것을 확인했다.학습이 이뤄지기 전에 신경망 초기 구조가 갖춰진 시점에서 이미 다양한 인지기능이 발생할 수 있다는 가능성을 보여준 것이다. 특히 일반 인공지능 모델에서는 특정 기능을 수행하기 위해서는 우선 데이터 학습이 반드시 필요하지만 생물학적 뇌신경망의 기능발생은 학습없이 자발적으로 이뤄질 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 뇌 과학의 오랜 화두로 남아있던 지능 형성의 선천성과 후천성 논란과 관련해 선천적 기능 발생의 중요성을 보여주는 것이다. 백세범 교수는 “이번 연구는 뇌과학에 있어서 가장 근본적 질문 중 하나인 선천적 인지기능 발생을 설명하는데 결정적인 단서를 제공할 것으로 기대된다”라면서 “데이터 학습기반 인공지능 구현방식과는 전혀 다른 인공지능 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

■공정거래위원회 △카르텔총괄과장 이숭규△기업거래정책과장 박세민△유통거래과장 박기흥 ■조달청 ◇부이사관 승진△부산지방조달청장 이인호◇기술서기관 승진△공정조달관리과 최도환◇서기관 승진△자재장비과 김수미 ■한국관광공사 ◇승진<1급>△관광빅데이터실장 김영미△관광산업실장 정창욱△국민관광실장 김성훈△국제관광실장 주상용 <2급>△디지털콘텐츠센터장 김경수△예산팀장 주용철△전북지사장 박정웅△쿠알라룸푸르지사장 양경수△국민관광마케팅팀장 안효원△미래혁신팀장 성필상◇전보△관광인력개발실장 한화준△일본지역센터장 정진수△중국지역센터장 진종화△미주지역센터장 박재석△감사실장 김동일△관광기업지원실장 박윤숙△경영지원실장 김종훈△스마트관광센터장 김권기△한반도관광센터장 제상원△관광인증센터장 김용재△감사팀장 김남천△관광기업육성팀장 강규상△일본팀장 이태영△대전충남지사장 김정아△이스탄불지사장 조현조△디지털마케팅기획팀장 허현△해외디지털마케팅팀장 송은경△관광일자리팀장 정근희△관광기업창업팀장 정용안△관광미래인재양성팀장 박영희△중국팀장 도현지△동남아중동팀장 육경은△노무팀장 박범석△강원지사장 한여옥△스마트관광센터 파트장 이재형◇파견△인천관광공사 이병찬△부산관광공사 조준길△부산관광공사(부산관광기업지원센터) 김태환 ■한국기초과학지원연구원 △분석과학연구본부 소재분석연구부장 윤형중 ■보험연수원◇본부장 승진 △연수본부장 배병한 ◇이사부장 승진△연수부장 연제은 ◇부서장 전보△전략사업부장 이우호△M러닝부장 황재용 ■한국철도 ◇부사장△부사장 고준영◇본사 본부·실·단장△경영기획본부장 정정래△광역철도본부장 전찬호△미래전략실장 원종철△해외남북철도사업단장 지용태△인재경영실장 이세형△열차운영단장 육심관△차량기술단장 황상주△시설기술단장 김광모◇지역본부·지역관리단장△서울본부장 이선관△대전충청본부장 한병근△전북본부장 윤동희△광주전남본부장 이민철△대구경북본부장 장영철△수도권동부지역관리단장 이두형△충북지역관리단장 박용범△광주지역관리단장 박정형△대구지역관리단장 배석복◇부속기관장△인재개발원장 박진홍△연구원장 노춘호△수도권철도차량정비단장 김인태△부산철도차량정비단장 홍준표△호남철도차량정비단장 허연△고속시설사업단장 박순기△고속전기사업단장 김태락 ■동아일보 ◇논설위원실(부국장급) △논설위원 배극인 이진영△논설위원 정원수 홍수용 이정은 ◇편집국 (부국장) △박용 (부장)△산업2부 김유영△경제부 박형준△국제부 윤완준△사회부 장원재△정책사회부 김희균△스포츠부 이종석△문화부 손효림 ◇콘텐츠기획본부 (부국장급) △장환수 (부장급)△허진석 ◇출판국 (팀장 부국장급) △여성동아팀 최영철 (파트장 부장급)△여성동아광고파트 권순원 ◇AD본부 (부국장급) △본부장 고기정 ◇마케팅본부 (부국장급) △본부장 이종훈 (부장급) 부산경남팀 김상윤 이상원 ◇경영지원국 (부국장급) △국장 신재균 (국장급)△재단협력위원회 박태서 (부국장급)△재단협력위원회 구자룡 ◇재경국 (국장급) △국장 하효성 ■BBS 불교방송 △경영본부장 박시하 ■하나금융지주 ◇상무 승진 △그룹감사총괄 강정한△그룹전략총괄 양재혁 ■하나은행 [승진] ◇부행장 △경영지원그룹 겸 청라HQ추진단 박병준△CIB그룹 성영수△Biz.혁신그룹 안선종△여신그룹 전우홍 ◇상무 △정보보호본부 박태순 ◇본부장 △자금시장본부 강영수△영업지원본부 고금란△글로벌영업본부 김상수△충청영업그룹소속 김세용△영업그룹소속 김용석△여신관리본부 김호만△영업그룹소속 문성혁△손님행복본부 박영미△영업그룹소속 이병직△Borrowing본부 이선용△영업그룹소속 이은배△신탁사업본부 이재철△DT혁신본부 정재욱△업무지원본부 정필호△검사섹션 조웅제△WM본부 조윤식△글로벌사업본부 황효구 [신규 위촉] ◇부행장 △리스크관리그룹 김주성 [전보] ◇부행장 △경영기획그룹 남궁원△영업그룹 이호성 ◇상무 △소비자보호그룹 이인영 ◇본부장 △외환사업본부 김익현△투자상품본부 심기천△영업그룹소속 양동원△충청영업그룹 이성진△ICT리빌드본부 이주환 ■유진그룹 ◇부사장 승진 △유진기업 최고재무책임자(CFO) 김진구△유진기업 재경본부 유석훈△유진기업 CBD/MBD본부장 전택수△유진기업 최고운영책임자(COO) 최재호△유진투자선물 대표이사 이수구△유진레저 대표이사 조일구 ◇전무 승진 △동양 서한욱 ◇상무 승진 △유진기업 박상길△유진기업 자산관리담당 박영석△유진기업 전략담당 황병욱△유진프라이빗에쿼티 투자본부장 심재전△유진그룹 사무국 인사담당 강성모△유진그룹 사무국 법무담당 이상규 ◇상무보 승진 △유진투자증권 경영전략팀장 송경재△유진투자증권 인사전략팀장 임성식△유진투자증권 광주WM센터장 정계두△유진자산운용 경영관리본부장 신경달 ◇이사 승진 △유진기업 회계담당 구본석△유진기업 신사업팀장 김면성△유진기업 건자재영업담당 성백민△유진기업 구매담당 이원보△유진기업 서서울공장장 하천근△동양 사업전략담당(건설) 고현구△동양 수도권권역장(건재) 최재권△유진로지스틱스 딜리버리1팀장 형종우△유진한일합섬 섬유소재담당 성창길△유진그룹 사무국 기획1팀장 김이희△유진그룹 사무국 비서팀장 전지혜

올림픽이 열리거나, 노벨상이 발표될 때마다 우리 사회에서 무한 반복되는 독특한 현상이 있다. ‘기초’에 대한 각성이다. 모든 스포츠의 기초가 되는 육상에서 세계의 벽을 절감할 때, 기초과학 분야의 노벨상 수상자가 발표되는 장면에서 남의 나라 얘기인 양 애써 외면해야 할 때, 우리는 늘 기초를 다져야 한다고 되뇌었다. 행여 일본이 올림픽 육상 종목에서 메달권에 오르거나, 노벨상이라도 받게 되면 분위기는 한층 더 격앙된다. 그러고는 언제 그랬냐는 듯 이전과 똑같은 시스템을 또다시 이어 간다. ‘수학은 우주로 흐른다’는 학문의 기초라 할 수학을 평생 연구해 온 수학자가 펴낸 인문 교양서다. 수학에서 출발해 과학, 종교, 문화, 역사 등의 분야를 종횡무진 탐색한다. 수학사에서 가장 ‘신박한’ 발명이라 할 ‘0’의 탄생 이야기, 세상을 바꾼 수학자 이야기 등이 다채롭게 펼쳐진다. 내용은 사실 알아듣기가 쉽지 않다. 수학 이야기 자체가 어렵기도 하지만, 수학자가 일반 독자를 대상으로 낸 교양서를 자주 접하지 못했다는 것도 한 이유가 될 듯하다. 그만큼 우리 사회가 기초 학문에 대해 경직돼 있다는 방증일 테니 말이다. 우리가 그리도 지기 싫어하는 일본은 이미 수리자본주의 시대, 그러니까 수학이 미래 산업의 경쟁력이 되는 세상을 예견하고 있었다. 저자가 소개한 일본 정부 보고서는 “인공지능(AI) 등을 중심으로 일어날 4차 산업혁명의 승자가 되기 위해 필요한 건 첫째도, 둘째도, 셋째도 수학”이라는 내용을 담고 있다. AI, 머신 러닝 등의 핵심은 수학이다. 이 기술들의 주요 접근 방식은 원하는 문제 해결을 위한 수학적 최적화 문제를 만들고, 그 최적화 문제를 해결하는 알고리즘을 설계하는 것이다. 이 과정에 수학적 이해가 반드시 동반돼야 한다. 저자는 “수학은 고리타분하고 어려운 데다 실생활에 필요 없는 학문으로 오해받으며 한쪽으로 밀려났다”며 “과학기술이 발전하고 혁신 기술이 등장함에 따라 수학이 다시 ‘세상을 바꿀 지식’으로 주목받고 있다”고 지적했다.

코로나19를 비롯해 이후 발생할 수 있는 신·변종 감염병의 대응역량을 높이기 위해 정부출연연구기관, 대학, 기업이 역량을 모으기로 했다. 과학기술정보통신부는 20일 코로나19 대응을 위해 한시적으로 운영했던 연구협력체계를 지속화하고 신변종 감염병 대응 주요 연구기관의 협력을 강화하기 위해 대전 한국화학연구원에서 ‘감염병 기초·원천 R&D 협력 생태계 조성’ 업무협약을 맺었다. 바이러스 연구협력협의체는 지난 7월 개소한 기초과학연구원(IBS) 산하 한국바이러스기초연구소를 중심으로 바이러스 감염병을 연구하는 대학과 정부출연연구기관이 참여해 연구역량을 결집하고 감염병 공동연구 기획과 연구개발 전략수립 등을 위한 싱크탱크 역할을 할 계획이다. 특히 기업과 방역기관과 활발한 소통을 통해 기초연구 성과가 방역현장에서 활용될 수 있도록 할 방침이다. 이를 위해 생명공학연구원은 동물모델 개발과 타겟발굴에 주력하고 화학연구원은 후보물질 발굴, 약물 최적화, 기계연구원, 표준과학연구원, 과학기술연구원(KIST)는 인공지능과 빅데이터 등 첨단기술을 접목하고 분야간 융합, 약물 성능 개선 연구에 나설 예정이다. 파스퇴르연구소는 약물스크리닝과 중개연구에 나서고 대학은 정부출연연이 하지 못하는 기초기술과 장기연구에 나서게 된다.이와 함께 감염병 치료제와 백신 개발에 반드시 필요한 전임상시험(동물실험)을 상시적이고 총괄적으로 지원하기 위한 국가 전임상시험 지원센터도 출범시킬 계획이다. 지원센터 산하에는 4개의 연구센터를 두게 된다. 기초유효성평가센터는 실험실 수준연구의 유효성을 평가하고 소동물실험센터는 생쥐, 햄스터, 페럿 등 소·중형 동물모델의 유효성 평가, 영장류실험센터는 붉은털원숭이, 게잡이원숭이 등 영장류를 이용한 유효성 평가, 독성평가센터는 독성과 안전성 약리평가시험을 수행하게 된다. 이와 함꼐 대학과 기업들도 단계별로 참여하도록 해 기초부터 전임상까지 감염병 기초·원천연구 전주기에 걸쳐 연구협력 생태계를 조성하는데 적극 지원할 계획이다. 고서곤 과기부 연구개발정책실장은 “언제 발생할지 모르는 감염병에 신속 대응하기 위해서는 감염병 전반에 대한 기초·원천 연구역량을 선제적으로 확보하는 것이 필요하다”며 “이번 협약으로 정부-대학-기업의 연구 3각주체의 협력이 활성화되고 연구역량을 강화하는데도 도움이 될 것”이라고 말했다.

사업가였는지, 발명가였는지에 대해 논란이 있지만 토머스 에디슨은 여전히 아이들에게는 여러 위인전을 통해 ‘발명왕’으로 알려져 있다. 에디슨은 ‘1%의 영감과 99%의 노력’을 이야기한 것으로 유명하다. 에디슨의 이 말은 머리보다 노력이 더 중요하다는 식으로 알려져 있지만 정확한 의미는 99%의 노력을 뒷받침할 수 있는 1%의 창의성을 강조한 것이었다. 에디슨은 하루에 3~4시간만 잠을 잔 것으로도 유명하다. 이것 역시 99%의 노력과 연결돼 해석되는 경우가 많았다. 그렇지만 실제로 주변 사람들의 이야기에 따르면 에디슨은 밤잠시간만 적었을 뿐 낮잠이나 토막잠을 자주 잤으며 이를 모두 더하면 하루 8시간 정도 수면을 취했다는 연구결과가 나오기 했다. 에디슨은 발명이 장벽에 부딪혔을 때 쇠공을 손에 쥔 채로 팔걸이 의자에서 낮잠을 잤는데 잠에 빠지는 순간 손에 힘이 빠지면서 쇠공이 마룻바닥에 떨어지면서 큰 소리를 내게되면 잠에서 깨 통찰을 얻었다는 이야기도 있다. 많은 사람들은 그냥 에디슨에 대한 과장된 이야기 중 하나라고 알려져 있었는데 실제로 업무나 공부 중간 중간에 토막잠을 자거나 잠깐 조는 것이 창의성 발현에 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 에디슨의 에피소드가 허풍이 아니란 것이다. 프랑스 소르본대 뇌·창의연구소, 국립기면증연구센터, 피티에 살페트리에르 대학병원, 호주 모나쉬대 의식·사색연구센터 공동연구팀은 잠깐의 낮잠이나 업무나 공부 중에 잠깐씩 토막잠을 자거나 조는 것이 창의적 생각을 떠올리는데 도움을 줄 뿐만 아니라 어려운 문제를 풀어낼 수 있는 능력을 3배 이상 높여준다고 17일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 12월 9일자에 실렸다. 연구팀은 신체적, 정신적으로 건강한 성인남녀 103명을 대상으로 에디슨의 토막잠 실험을 했다. 실험참가자들은 쉽게 잠드는 사람들로 선정했다. 연구팀은 8자리 숫자를 이용한 수열 관련 수학문제를 풀도록 했다. 30여번의 시도를 해도 풀지 못한 사람들을 어두운 방의 푹신한 의자에 앉아 오른손에 물이 차 있는 플라스틱병을 들고 눈을 감고 20분간 휴식을 취했다. 연구진은 쉬는 동안 실험참가자들의 뇌파를 측정했다. 이와 함께 깜박 잠이 들어 병을 떨어뜨려 깨는 순간 꿈에서 본 것이나 생각했던 것을 큰 소리로 보고하도록 했다.깜박 잠이 들었을 때 많은 사람들은 춤추는 숫자나 기하학적 모양, 말이 뛰어다니고 있는 콜로세움의 모습 등 다양한 꿈이나 생각이 떠올랐다고 보고했다. 이후 다시 같은 문제를 풀도록 했다. 그 결과 이전보다 문제를 푸는 횟수가 줄어들고 새로운 아이디어로 문제를 쉽게 푸는 것이 관찰됐다. 특히 깜박 조는 것처럼 잠에 빠진 시간이 15초 정도에 불과한 사람들에게서도 창조적 아이디어가 떠올랐다는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 에디슨이 이야기한 것처럼 잠에서 깨어나자마자 창의적 아이디어가 번뜩이는 것이 아니지만 창의성, 이해력 같은 인지기능이 잠들기 전에 훨씬 나았다는 것이 관찰됐다. 이 단계에서 뇌파는 명상에 빠져있거나 이완될 때 나오는 알파파와 깊은 잠을 잘 때 나타나는 델타파가 나오는데 잠에 빠져들다가 깨어났을 때 알파파의 뇌파가 활성화되는 것도 확인됐다. 델핀 오데트 피티에 살페트레에르 대학병원(뇌신경과학)은 “이번 연구는 수면이 시작되는 시작, 깊은 잠에 빠지기 직전에 창의성을 드러내는 특별한 부분이 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “수면이 문제해결, 창의성 같은 인지능력에 미치는 영향에 대해 구체적인 연구를 할 계획”이라고 설명했다.

기초과학연구원(IBS) 양자나노과학연구단 안드레아스 하인리히 단장이 독일 카를 프리드리히 본회퍼상을 받는다. 카를 프리드리히 본회퍼상은 ‘노벨상 사관학교’로 불리는 독일 막스플랑크 생물물리화학연구소가 2016년부터 생물학, 물리학, 화학분야에서 선도적인 연구 성과를 내고 있는 연구자를 선정해 수여하는 상이다. 하인리히 단장은 나노과학과 양자역학을 아우른 양자나노과학 분야를 이끌고 있는 세계적인 석학 중 한 명이다. 최근에는 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 논문을 발표해 양자나노과학의 정의를 새롭게 제시해 세계적인 주목을 받았다. 시상식은 17일 독일 막스플랑크 생물물리화학연구소에서 수상자 초청강연과 함께 열린다.

기초과학연구원(IBS) 양자나노과학연구단 안드레아스 하인리히 단장이 독일 칼 프리드리히 본회퍼 상을 받는다. I칼 브리드리히 본회퍼 상은 ‘노벨상 사관학교’로 불리는 독일 막스플랑크 생물물리화학연구소가 2016년부터 생물학, 물리학, 화학분야에서 선도적인 연구성과를 내고 있는 연구자를 선정해 수여하는 상이다. 하인리히 단장은 나노과학과 양자역학을 아우른 양자나노과학 분야를 이끌고 있는 세계적인 석학 중 한 명이다. 최근에는 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 논문을 발표해 양자나노과학의 정의를새롭게 제시해 세계적인 주목을 받았다. 시상식은 17일 독일 막스플랑크 생물물리화학연구소에서 수상자 초청강연과 함께 열린다. 하인리히 단장에게는 상패와 함께 상금 1만 유로(약 1300만원)이 주어진다. 이에 앞서 하인리히 단장은 지난 1일 일본진공표면학회에서 수여하는 하인리히 로러 그랜드 메달을 수상하기도 했다.

기초과학연구원(IBS) 산하 한국바이러스기초연구소의 바이러스면역연구센터장에 신의철(50) 카이스트 의과학대학원 교수가 선임됐다. 신의철 신임 연구센터장은 연세대 의대에서 의학박사를 취득한 뒤 미국 국립보건원(NIH)를 거쳐 카이스트 의과학대학원 교수로 일했다. 신 신임센터장은 지난 20년 동안 간염바이러스에 대한 면역 반응 연구에 매진해 세계 최고 수준의 전문가로 평가받고 있다. 바이러스기초연구소는 지난 7월 IBS 산하조직으로 설립돼 바이러스면역연구센터와 신변종바이러스연구센터 2개의 연구센터를 갖추고 있다. 바이러스면역연구센터는 바이러스에 대한 면역반응과 면역병리 메커니즘을 연구해 신종바이러스에 대한 대응 지식 기반을 구축해 나가게 된다.

뇌는 인간의 행동과 마음을 통제하고 조절하는, 인체 내 작은 소우주와 같은 기관이다. 뇌는 신경세포 사이의 정보 전달을 담당하는 시냅스가 제대로 된 기능을 수행함으로써 작동하게 된다. 그렇기 때문에 시냅스의 구조 및 기능 이상은 치매, 자폐증과 같은 뇌신경질환을 일으킨다. 따라서 시냅스 구조와 기능을 유지하고 강화하는 메커니즘을 연구하는 것은 궁극적으로 뇌신경질환의 진단과 치료에도 도움을 줄 수 있다. 시냅스는 무수히 많은 단백질을 포함하는 ‘생물학적인 구조물’인 동시에 신경전달물질이라는 작은 화합물을 지닌 ‘화학적인 구조물’이며 전기적인 특성으로 정보를 전달하는 ‘공학적인 구조물’이다. 이 때문에 시냅스 기능 연구에는 분자세포생물학, 유전학, 화학, 전기생리학, 행동학, 광학, 공학, 영상학, 의약학 등 여러 학문의 다각적 접근과 협력이 필요하다. 인간의 뇌에는 약 1000억개의 신경세포가 있고 하나의 신경세포는 약 1000개의 시냅스를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 즉 우리 뇌에는 약 100조개의 시냅스가 있다. 이렇게 무수히 많은 시냅스는 고정된 구조물이 아니고 다양한 자극에 따라 변할 수 있는 가소성을 지니고 있기 때문에 그 기능의 범위는 상상을 초월한다. 이러한 뇌를 과연 정복할 수 있을까? 탄탄한 기초과학을 발판으로 다학제적 융합연구를 수행한다면 뇌의 비밀을 하나씩 풀어 갈 수 있고, 궁극적으로 인류의 행복 및 건강 증진에도 기여할 것이라 본다.

온실가스 배출이 현재와 같은 수준으로 계속 배출될 경우 금세기 말 지구 평균온도는 지금보다 4도가량 오를 것으로 예측됐다. 또 현재로서는 전 세계 어디서도 볼 수 없는 하루 강수량 800㎜ 이상의 비가 내리는 곳도 나올 것이라는 우울한 전망이 덧붙여졌다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 미국 국립대기연구소(NCAR) 공동연구팀은 15개월에 걸쳐 전 지구시스템모델을 시뮬레이션해 인간의 활동이 생태계 전반에 파국을 가져올 수 있다는 강력한 증거를 제시했다. 이 같은 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지구 시스템 역학’ 12월 9일자에 실렸다. 연구팀은 최신 지구시스템모델을 이용해 1850~2100년 평균 기후, 수일 주기의 단기 날씨, 수년 주기의 엘니뇨, 수십년 주기의 기후변동 요인을 분석했다. 지구 전체를 가로세로 각 100㎞ 격자로 나눠 기온, 바람, 해양상태 등 기후 변수를 바꿔 가면서 패턴도 반복 계산했다. 그 결과 이번 세기 말까지 지구 평균 온도는 2000년 대비 4도, 산업화 이전에 비해서는 최고 6도가량 상승한다. 이렇게 되면 사실상 생물종 대부분이 멸종 위기에 놓인다. 또 강수량도 2000년보다 6% 정도 증가하고 극한 기후는 훨씬 자주 일어난다. 열대 태평양 지역은 21세기 말이 되면 일강수량 100㎜ 이상의 극한강수 발생빈도가 현재보다 10배 정도 증가하고 일강수량 800㎜ 이상의 폭우도 잦아진다는 전망이 나왔다. 아울러 현재 3.5년 주기로 나타나는 엘니뇨 현상이 21세기 말이 되면 2.5년으로 짧아질 뿐만 아니라 캘리포니아 산불의 발생 빈도도 증가하고 해양생태계에서는 플랑크톤 번식량이 현저하게 감소할 것으로 조사됐다.

역대 최대규모의 시뮬레이션 결과 온실가스 배출이 현재와 같은 수준으로 계속 배출될 경우 금세기 말 전 지구 평균온도는 지금보다 4도 가량 오를 것으로 예측됐다. 또 현재로서는 전 세계 어디서도 볼 수 없는 하루 강수량 800㎜ 이상의 비가 내리는 곳도 나올 것이라는 우울한 전망이 덧붙여졌다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 미국 국립대기연구소(NCAR) 공동연구팀은 15개월에 걸친 전 지구시스템모델에 대한 대규모 시뮬레이션을 실시한 결과 인간의 활동이 대기, 해양, 육지, 극지방 할 것 없이 생태계 전반에 파국을 가져올 수 있다는 강력한 증거를 제시했다. 이 같은 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지구 시스템 역학’ 12월 9일자에 실렸다. 연구팀은 최신 지구시스템모델을 이용해 1850~2100년 평균 기후, 수일 주기의 단기 날씨, 수 년 주기의 엘니뇨, 수 십년 주기의 기후변동 요인을 시뮬레이션했다. 지구 전체를 가로, 세로 각각 100㎞의 격자로 나눠 격자별 기온, 바람, 해양상태 등 기후관련 변수들을 조금씩 바꿔가면서 100번 반복해 계산했다. 100개의 기후 변화패턴을 살펴본 것으로 사실상 지구에서 나타날 수 있는 모든 기후를 살펴본 것이다. 이번 시뮬레이션으로 나온 결과 데이터는 5페타바이트에 달할 정도로 방대했다. 1페타바이트는 6기가바이트 용량의 DVD영화 17만 4000편을 담을 수 있는 용량이다. 분석 결과, 금세기 말에는 전 지구 평균온도가 2000년 대비 4도가 증가할 것으로 예측됐다. 산업화 이전과 대비했을 경우는 5~6도 가량 상승한 수준으로 한반도를 포함한 중위도 지역까지도 사하라 사막과 같은 건조지대가 될 가능성이 크고 사실상 대부분의 생물종이 멸종 위기에 놓일 수 있다. 또 강수량도 2000년보다 6% 정도 증가하고 극한 기후는 훨씬 자주 일어나게 된다. 열대 태평양 지역은 21세기 말이 되면 일강수량 100㎜ 이상의 극한강수 발생빈도가 현재보다 10배 정도 증가하고 일강수량 800㎜ 이상의 폭우도 잦아질 것으로 전망됐다. 이와 함께 현재 3.5년 주기로 나타나는 엘니뇨 현상이 21세기 말이 되면 2.5년으로 짧아질 뿐만 아니라 캘리포니아 산불의 발생빈도도 증가하고 해양생태계에서는 플랑크톤 번식량이 현저하게 감소할 것으로 조사됐다. 이번 연구를 이끈 IBS 기후물리연구단 키스 로저스 연구위원은 “이번 연구는 온실가스의 지속적인 배출은 호우, 폭염 등과 같은 극한 기후의 강도와 빈도를 강화시킬 뿐만 아니라 계절주기에까지 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “기후변화로 인한 생태계 영향은 예측을 할 수 없을 정도로 심각한 만큼 이에 대한 대응이 시급한 상황”이라고 설명했다.

어느새 2021년 한 해의 마지막 달이 됐다. 코로나19로 인해 2020년은 잃어버린 한 해가 됐다는 글을 쓴 게 엊그제 같은데, 안타깝게도 1년이 지난 현재 상황도 크게 달라진 것 같지는 않다. 코로나의 새로운 변형인 오미크론이 3~6개월이면 전 세계를 지배할 것이라는 얘기도 들려온다. 두 해째 팬데믹 속에서 연말을 보내며 필자는 우주공간 속 ‘창백한 푸른 점’ 지구의 탄생과 역사는 어떠했고, 지구를 대표하는 물질과 실질적으로 지배하는 생명체는 무엇일까 하는 질문을 던져 본다. 우선 지구를 대표하는 물질은 수소 원자 2개와 산소 원자 1개가 결합한 H2O, ‘물’이라고도 할 수 있다. 크고 작은 인공 연못부터 거대한 로마 시대의 수로와 수에즈 운하까지, 어떻게 보면 물은 ‘인간’을 이용해 지구 곳곳을 누비고 다닌 ‘주체’라고도 할 수 있을 것이다. 우주 전체에 가장 많은 원소는 수소와 헬륨이지만 지구 내부를 구성하는 질량 비율로는 철, 산소, 규소 순이다. 우리가 살고 있는 지구는 초신성 폭발, 중성자 충돌 같은 천체 현상에서 발생한 다양한 원소들로 구성된 ‘우주 먼지’가 45억년 전 중력으로 뭉쳐져서 형성됐다.지구의 45억년을 1년으로 압축한다면 시간별로 어떤 일들이 일어났을까? 지구의 1년 중 대부분의 기간은 생명체가 살 수 없는 극한 환경이었고, 겨우 11월 초가 돼서야 육지 식물이 생겨났으며, 12월 초에는 곤충과 네 발 달린 동물이 나타났다. 쥐라기 시대에 있었던 공룡은 12월 13일에 나타났으나 26일에 뉴욕 맨해튼 크기의 운석이 지구에 떨어지면서 멸종한다. 인간은 12월 31일 밤 11시 35분에 처음 지구에 모습을 보였다. 밤 11시 55분이 돼서야 비로소 인류 문명이 시작됐고, 환경 훼손의 시발점이 된 산업혁명은 12월 31일 밤 11시 59분 58.2초 이후, 자정이 되기 약 1.8초 전에 일어난 셈이 된다. 이렇게 유구한 세월 동안 유지돼 온 지구의 환경을 단시간에 교란시키고 위협하는 ‘깡패’ 동물은 다름 아닌 바로 인간이다. 인간이 등장하기 훨씬 전부터 존재했던 고생물의 유해로 생성된 석탄, 석유 등의 화석연료는 오랜 기간 인간의 편의를 도모하는 귀중한 에너지 자원이 돼 왔다. 하지만 무분별한 화석연료 사용으로 지구 온난화가 가속화됐고, 이로 인해 더 강력해진 태풍, 홍수 등은 어쩌면 인간에게 경종을 울리는 물의 반격, 더 나아가서는 지구의 반격일 수도 있다. 인간의 자기중심적 활동으로 인해 피해를 본 다른 생명체의 입장에서 본다면 이번 코로나 같은 바이러스가 인류에 대한 거대한 저항일 수도 있지 않을까 하는 생각이 들기도 한다. 인간이 아무리 최첨단 과학기술을 이루어 냈다 할지라도, 이제는 거대하고 위대한 자연 앞에서 겸손해져야 한다. 45억년 지구의 역사에서 뒤늦게 합류한 인간만이 특별하고, 세상을 지배할 수 있다는 오만한 패러다임에서 벗어나 식물과 동물, 그리고 무생물과 미생물 사이에 있는 바이러스조차도 지구를 지배할 수 있다는 것을 인정해야 한다. 다만 그동안 기세를 부린 코로나 바이러스는 이제 그만 공격을 멈추고 치명적이지는 않은 약한 감기처럼 인간과 공존하거나 지나가 주기를 간절히 기대해 본다. 그리고 지구라는 우주의 작은 외딴 섬에서 함께 존재하는 생물, 미생물, 그리고 돌조각 하나라도 소중히 여기는 겸허한 마음으로 2021년을 보내려 한다.

코로나19 신규확진자가 5000명을 넘나들고 오미크론 변이 감염자까지 발생하면서 또 다시 K-방역이 시험대에 올랐다. 이 같은 상황에서 국내외 바이러스 및 감염병 전문가들이 코로나19 최신연구성과를 공유하는 장이 온오프라인 동시에 열린다. 기초과학연구원(IBS)와 대한인수공통감염병학회(KSZ)는 오는 6~7일 대전 IBS 과학문화센터에서 ‘IBS-KSZ 코로나 바이러스와 인수공통 질병 컨퍼런스’를 연다. 이번 컨퍼런스에는 김빛내리 IBS RNA연구단장, 고규영 IBS 혈관연구단장, 김우주 고려대 의대교수, 안토니오 베르토레티 듀크-싱가포르국립대 의대 교수 등 국내외 최고 수준의 전문가 17명이 좌장과 연사로 참여해 인수공통 감염병, 신변종 바이러스 분야 최신 연구성과를 공유할 예정이다. 특히 이번 컨퍼런스의 주제는 ‘코로나 바이러스와 인수공통질병’으로 코로나19 바이러스 구조, RNA 등 기초연구부터 면역, 치료, 방역, 임산부와 코로나19 등 특별주제까지 폭넓은 논의가 펼쳐질 예정이다. 송창선 KSZ 회장은 “코로나19 사태에서도 볼 수 있듯이 인수공통감염병은 미래 어느 때나 찾아올 수 있는 만큼 미지의 감염병 ‘질병X’에 대비하기 위한 기초지식과 앞으로 연구방향을 이번 컨퍼런스에서 논의하게 될 것”이라고 밝혔다. 노도영 IBS 원장도 “이번 컨퍼런스가 국내외 바이러스 연구기관들의 유기적 협력을 촉진하고 국민들에게는 코로나19 백신, 방역기술 연구의 중요성을 알릴 수 있는 계기가 될 것”이라고 말했다. 이번 컨퍼런스는 IBS 유튜브 채널(www.youtube.com/c/IBS기초과학연구원)에서도 생중계될 예정이다.

국내 연구진이 인간의 영원한 꿈인 ‘장수’와 ‘수명연장’의 꿈을 실현시켜줄 항노화 단백질을 발견했다. 카이스트 생명과학과, 한국과학기술연구원(KIST), 포스텍 공동연구팀은 손톱보다 작은 곤충이지만 사람과 유전자를 83%를 공유하는 예쁜꼬마선충에서 새로운 항노화 단백질을 발견했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 12월 4일자에 실렸습니다. 세포 속에서 만들어진 단백질을 목적에 따라 변형시키거나 분류해 필요한 위치로 옮겨주는 세포 내 우체국과 같은 역할을 하는 골지체에 존재하는 단백질 ‘MON2’은 물질 수송을 조절하는 것으로 알려져 있었다. 세포 내에서 기능이 저하되거나 오래된 단백질 등은 수시로 제거하는 자가포식은 생명을 유지하고 장수 유도에 필수적이다. 세포 내 에너지 공장인 미토콘드리아의 경우 기능이 약간 둔화됐을 때 장수를 유도할 수 있다고 알려져 있지만 다른 세포소기관들은 수명연장이나 장수에 어떻게 영향을 미치는지 잘 알려져 있지 않다. 이에 연구팀은 물질수송과 단백질 변형이 일어나는 골지체와 미토콘드리아가 노화에 관계있는 것으로 봤다. 연구팀은 단백체학 기술을 활용해 미토콘드리아 기능을 저하시켜 수명이 길어지도록 한 돌연변이 예쁜꼬마선충에게서 일반 예쁜꼬마선충과 달리 특이하게 많이 생성되거나 적게 만들어진 단백질 1000여 종을 찾아냈다. 그 중 골지체 단백질 MON2가 예쁜꼬마선충의 장수에 반드시 필요한 항노화 물질이라는 것을 알아냈다. 이번 기술은 노화로 인해 발생할 수 있는 질병을 치료할 수 있는 물질이나 방법을 찾아내는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 이번 연구를 이끈 이승재 카이스트 교수는 “이번 연구에 따르면 미토콘드리아, 골지체, 오토파고좀 세 종류의 세포소기관의 유기적 소통이 장수와 관련 있다는 것을 제시했다는데 의미가 있다”라며 “추가 연구를 통해 세포소기관 내 물질 수송이 어떻게 장수유도단백질을 활성화시킬 수 있는지 분자수준의 메커니즘을 찾아낼 것”이라고 설명했다.

고품질 창작 콘텐츠 많을수록 팔로어 2~3배 우파 커뮤니티 새 가입자가 편향성 더 키워버스나 지하철을 타서 주변을 둘러보면 승객 열이면 아홉이 스마트폰을 이용해 페이스북, 인스타그램, 트위터 타임라인을 훑어보거나 유튜브 동영상을 보고 있다는 것을 알 수 있습니다. 이처럼 소셜네트워크서비스(SNS)나 인터넷 방송 소비자는 점점 늘고 있습니다. 그러다 보니 신문, 방송 같은 기존 매체보다 정보 확산에 더 큰 영향을 미치기도 합니다. 많은 구독자를 갖고 SNS 여론을 주도하는 ‘인플루언서’들은 어떻게 생기는지, 그들이 어떻게 영향력을 발휘하는지에 대해서는 잘 알려져 있지 않습니다. 이런 상황에서 스위스 취리히연방공과대(ETH) 소셜네트워크연구실, 취리히대 소셜컴퓨팅연구실, 중국 북경대 기계공학과 공동연구팀은 수학적 모델을 개발해 ‘사용자 창작 콘텐츠’(UGC) 품질과 UGC를 가장 잘 드러내 줄 수 있는 플랫폼이 인플루언서를 만드는 중요한 요인이라고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 12월 1일자에 밝혔습니다. 연구팀은 6000명 이상의 과학자 팔로어를 갖고 있는 연구자들의 트위터 데이터를 분석해 SNS 영향력을 평가할 수 있는 수학적 모델을 만든 뒤 다른 사용자들의 트위터에 적용해 봤습니다. 그 결과 공통적인 것은 독특하거나 고품질의 UGC를 만드는 사람들이 그렇지 못한 사람들에 비해 팔로어가 2~3배 많은 것으로 조사됐습니다. 또 UGC의 공급과 소비가 쉬운 플랫폼을 이용하는 사람들이 인플루언서가 되기 쉽다는 것도 발견했습니다. 너무도 당연한 결과 같지만 많은 경우 뻔하게 생각했던 것들이 실제로 가장 어려운 경우가 많지요. 한편 캐나다 토론토대 컴퓨터과학과 연구팀은 온라인 커뮤니티가 어떻게 정치적 편향성을 보이게 되는지에 대한 분석을 하고 그 결과를 과학저널 ‘네이처’ 12월 2일자에 발표했습니다. 연구팀은 온라인 뉴스SNS ‘레딧’을 대상으로 2005년부터 2018년까지 만들어진 레딧의 하부 커뮤니티 약 1만개에 올라온 게시글과 댓글 약 51억건을 분석했습니다. 분석 결과 2016년 민주당 힐러리 클린턴과 공화당 도널드 트럼프가 격돌한 대선을 전후해 레딧의 정치적 편향성이 극심해진 것으로 확인됐습니다. 기존에는 이런 정치적 편향성은 기존 사용자들에 따른 것으로 추정됐지만 이번 분석에 따르면 기존 사용자가 아닌 새로 가입한 우파 성향의 사용자들이 커뮤니티 양극화를 촉발·심화시켰다는 것입니다. 연구를 이끈 애슈턴 앤더슨 교수는 “온라인 뉴스나 커뮤니티의 의견은 편향적으로 흐를 가능성이 높은데 이는 특정 사안에 대한 사회 전체의 의견이 바뀌고 있다기보다는 커뮤니티 구성자나 뉴스 소비자의 인구역학적 변화 때문일 가능성이 크다”고 설명했습니다.

빛을 이용해 뇌 기능은 물론 행동과 감정까지 조절할 수 있는 방법을 국내 연구진이 찾았다. 이번 기술을 발전시키면 뇌신경질환 치료에도 활용할 수 있을 것으로 전망되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 카이스트 생명과학과 공동연구팀은 빛으로 뇌 기능과 행동, 심지어 감정까지 자유롭게 조절할 수 있는 광유전학 기술 ‘옵토-브이트랩’을 개발했다. 이번 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 12월 1일자에 실렸다. 뇌 활성은 신경세포와 신경교세포 같은 뇌세포들이 서로 신호를 주고 받으며 조절된다. 이런 상호작용은 뇌 세포 내 지름 50㎚(나노미터) 크기의 작은 자루모양 소기관인 ‘소낭’ 안에 담긴 신경전달물질 분비를 통해 이뤄진다. 뇌 활성은 뇌 특정 부위나 뇌세포 활성을 촉진시키거나 억제시켜 특정 뇌 부위가 담당하는 기능, 여러 뇌 부위간 상호작용의 역할, 특정 상황에서 다양한 뇌세포의 기능 등 특정 상황에서 뇌 작동이 어떤 원리로 일어나는지 밝힐 수 있어 뇌 연구에 필수적이다. 문제는 기존에도 뇌 활성 조절기술이 있었지만 원하는 시점에 특정 뇌세포 활성을 조절한다는 것이 쉽지 않았다.이에 연구팀은 광유전학 기술을 이용했다. 옵토-브이트랩은 뇌 세포에 빛을 쪼이면 순간적으로 내부에 올가미처럼 트랩을 만들도록 했다. 측정하고자 하는 세포나 조직에 푸른색 빛을 가하면 소낭 내 광수용체 단백질들이 엉겨 붙으며 소낭이 트랩으로 포획되고 신경전달물질 분비를 억제하는 등 활성을 자유롭게 조절할 수 있게 되는 것이다. 연구팀은 세포, 조직실험과 함께 동물실험을 통해 옵토-브이트랩 기술을 활용해 뇌세포 신호전달 뿐만 아니라 기억, 감정, 행동까지도 조절이 가능하다는 것을 확인했다. 허원도 카이스트 교수는 “옵토-브이트랩을 이용하면 뇌의 여러 부위간 복합적 상호작용 원리를 밝히고 뇌세포 형태별 뇌 기능에 미치는 영향을 연구하는데 유용하게 활용될 것”이라며 “향후 뇌 기능 회로지도 완성, 뇌전증 치료 등 신경과학 분야는 물론 근육경련, 피부근육 팽창기술에도 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

금세 바닷물에 빠져 버릴 듯 얼음 조각 위에 아슬아슬하게 서 있는 북극곰은 지구온난화로 인한 기후변화를 보여 주는 대표적인 이미지로 사람들 뇌리에 새겨져 있다. 전 세계 많은 환경단체들은 그런 북극곰의 모습이 기후변화를 극적으로 표현하는 장면이기는 하지만 사람들에게 ‘지구온난화는 나와는 거리가 먼 세계의 이야기’로 생각하게 만들어 방관하게 만든다고 비판하기도 한다. 어쨌든 집 잃은 북극곰의 모습으로 대표되는 북극해 빙하가 녹기 시작한 것은 20세기 후반이 아닌 20세기 초부터였다는 새로운 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 이탈리아, 영국, 노르웨이, 독일 등 유럽 4개국 과학자들은 따뜻한 바닷물이 극지방으로 흘러들면서 해빙(海氷)이 녹는 이른바 ‘아틀란티피케이션’(대서양화) 현상이 20세기 초부터 시작됐다는 사실을 새로 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 사이언스 어드밴시스 11월 25일자에 실렸다. 대서양화는 따뜻하고 염분이 많은 대서양의 바닷물이 북극쪽으로 흘러들어가 해수 온도와 염도를 높이면서 얼음을 녹게 만드는 현상을 말한다. 북극해에 대서양의 영향이 강화되는 대서양화는 북극 지역의 온난화를 가속화하는 요인 중 하나로 지목받고 있었다. 연구팀은 그린란드와 스발바르제도(노르웨이와 북극점 중간에 위치) 사이에 위치해 북극해의 관문이라고 불리는 ‘프람해협’에서 해양 온난화의 역사를 재구성했다. 연구팀은 프람해협 밑바닥의 퇴적물과 바닷물을 지구화학, 생물학 등 다양한 분석법을 조합해 지난 800년 동안 이 일대 바다 온도와 염도 변화를 분석한 결과 대서양화 징후가 1900년대부터 시작됐다는 것을 발견했다. 북극해가 따뜻해지면서 극지방 얼음이 녹으며, 얼음이 품고 있던 열(잠열)을 방출하고 더 많은 바다 표면이 태양에 노출된다. 북극이 더워져 얼음이 녹고 바다 표면 노출이 많아지면 이산화탄소, 메탄 등 온실효과를 일으키는 각종 기체가 땅속에서 빠져나와 영구동토층을 녹게 만드는 악순환이 이어지는 것이다. 이 과정을 가속화한 것이 대서양화라는 것이다. 분석 결과 19세기 말부터 20세기 초에 북극해 온도와 염도가 급격하게 상승한 것으로 나타났다. 1900년대 이후 북극 얼음은 계절에 상관없이 빠르게 녹는 것으로 확인됐다. 염도가 증가하는가 하면 해수 온도는 19세기 말과 비교했을 때 2도 이상 상승한 것으로 조사됐다. 연구팀은 북극의 온난화 속도는 지구 평균의 2배 이상이며 최근 20년 동안 온난화의 영향을 가장 심하게 받고 있는 지역임을 확인했다. 이 같은 현상의 이면에는 대서양화가 있었으며 지구온난화로 인해 대서양의 온도가 꾸준히 오르고 있기 때문이라는 것이다. 연구를 이끈 프란체스코 무슈티엘로 영국 케임브리지대 교수(자연지리학)는 “현재 활용되는 많은 기후 모델링이 북극해의 해빙이 녹는 현상을 재현해 내지 못하고 있는데 이는 대서양화 현상을 정확히 파악하지 못하고 있기 때문”이라고 했다. 무슈티엘로 교수는 “이번 연구는 그동안 수수께끼로 남아 있던 북극해의 초기 온난화 현상을 정확히 보여 줌으로써 미래 기후변화 예측의 정확성을 높이는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

아마존 텃새, 40년간 몸무게 8~10%↓체내 열 방출 위해 날개 길이는 길어져 기후변화가 조류 개체수·체중에 영향 열대지역 동물도 온도 스트레스 받아 온난화로 유발된 種감소, 인간도 피해 “울새, 어치, 굴뚝새, 검정지빠귀…. 대체 새들은 어디로 간 것일까? 밤새 봄을 지저귀던 새들은 더는 울지 않는다. 자연은 소리를 죽였다. ‘침묵의 봄’이 온 것이다.” 환경운동의 어머니라고 불리는 해양생물학자 레이철 카슨(1907~1964)의 대표작 ‘침묵의 봄’에 나오는 유명한 문장이다. 카슨은 책에서 살충제 DDT가 자연에 미치는 영향이 심각하다는 사실들을 모아 소개하면서 환경문제에 대한 전 세계인들의 인식을 바꿨다. 환경에 대한 인식이 이전보다 개선됐다고는 하지만 21세기 들어서도 침묵의 봄은 계속되고 있다. 원인은 살충제가 아닌 지구온난화로 인한 기후변화다. 육지와 바다를 비롯해 전 지구 생태계에 기후변화가 미치는 영향은 광범위하다. 생물종의 다양성은 물론 개체수까지 줄면서 ‘여섯 번째 대멸종’에 직면해 있다는 지적까지 나오고 있는 상황이다. 이런 가운데 미국, 브라질, 노르웨이 등 다국적 연구팀은 기후변화로 조류의 개체수가 줄어드는가 하면 몸집도 작아지고 있다는 연구 결과를 내놨다. 이 연구에는 미국 루이지애나주립대, 펜실베이니아주립대, 국립 오드본협회, 조지메이슨대, 생물다양성연구연합, 미시간 기술대, 브라질 국립아마존연구소, 리오그란데 두술 연방대 생명과학연구소, 마투 그로수 연방대, 노르웨이 국립생명과학대, 콜롬비아 알렉산더 폰 훔볼트 생물자원연구소, 포르투갈 포르투대가 참여했다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 11월 12일자에 실렸다.실제로 우리 주변에서도 예전에 흔히 볼 수 있었던 참새, 까치 소리를 듣기 어려워졌고 심지어 ‘닭둘기’라는 별명을 갖고 도심 곳곳을 날아다니던 비둘기마저도 눈에 띄게 줄어들고 있다. 미시간대, 시카고 필즈박물관 공동연구팀도 북미 지역 52종의 철새 7만 716마리를 2년 동안 추적조사하고 40년 뒤 개체수와 몸집을 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측한 결과 개체수는 절반 이하로 줄고 크기는 더 작아질 것이라고 2020년 초 발표한 바 있다. 대표적인 열대우림인 남미 아마존 지역에 서식하는 조류들의 종류와 개체수가 지난 40년 동안 꾸준히, 대량으로 감소돼 왔다는 연구 결과도 계속 나오고 있다. 이번 연구팀은 완전히 다른 기후대를 오가는 철새들과 달리 한자리에 머물러 서식하는 텃새에게도 기후변화가 영향을 미치는지 주목했다. 연구팀은 1979년부터 2019년까지 벌목 같은 이유로 파괴되지 않은 아마존 밀림 지역을 골라 해당 지역에서 볼 수 있는 텃새 77종 약 1만 1000마리의 무게, 크기, 날개 길이 등 신체지수를 측정하고 온도, 습도, 우기 및 건기기간 등의 기후데이터와 비교했다. 연구 결과 대부분 아마존 텃새종들은 40년 동안 평균 몸무게가 8~10% 줄어든 것으로 확인됐다. 몸무게가 줄어드는 시기는 평균기온이 1~1.65도 상승했을 때와 일치한 것으로도 나타났다. 또 몸무게와 몸집은 줄어든 대신 날개 길이는 최대 4%가량 늘어난 것으로 확인됐다. 몸이 작아지고 날개가 길어지는 체형의 변화는 더워지는 날씨에 대응해 체내 열을 쉽게 방출시킬 수 있고 힘을 덜 들이고 비행할 수 있기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 생태학자들은 조류의 크기와 형태의 변화가 기후변화에 대한 진화적 적응인지, 단순히 기온 상승에 대한 생리학적 반응인지 명확히 분류할 수는 없지만 분명한 것은 더운 열대지역에 사는 동물들도 기후변화로 인한 온도 스트레스를 받고 있다고 강조했다. 이달 초 ‘네이처 커뮤니케이션스’에는 영국 이스트앵글리아대 생명과학부를 중심으로 유럽 14개국 30개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀이 유럽과 북미 24개국에서 25년 동안 수집한 조류의 종류와 개체수, 새소리 녹음 파일을 비교분석한 결과 최근 10년 동안 기후변화 때문에 새의 종과 개체수가 감소하면서 자연의 ‘음풍경’(soundscape) 다양성까지 줄어 조용해지고 있다는 연구 결과가 발표됐다. 이번 연구를 이끈 필립 스타우퍼 루이지애나주립대 교수는 “이번 연구를 포함해 과학자들이 강조하는 것은 기후변화가 먼 미래 일이 아닌 지금 일어나고 있는 일이라는 점”이라며 “새들의 감소는 단순히 조류라는 동물이 줄어드는 것이 아니라 동식물 전체에서 나타나는 보편적인 현상으로 봐야 한다”고 경고했다.

광주시가 사업비 1조원대 규모의 ‘초광역 국가 고자기장 연구 인프라’ 구축을 위해 울산시, 강원도 등과 협력체계를 구축한다. 15일 광주시에 따르면 최근 울산시, 강원도 등 3개 지자체가 대전 한국기초과학지원연구원(KBSI) 본원에서 ‘초광역 국가 고자기장 연구 인프라’ 구축을 위한 업무협약을 체결했다. 이번 협약은 정부출연 연구기관인 KBSI와 3개 지자체가 그동안 개별적으로 추진해 왔던 고자기장 연구 인프라를 체계적이고, 중복 없이 효율적으로 구축하기 위해 진행됐다. 협약 내용별로는 KBSI는 국가적 고자기장 연구 인프라 구축 및 연구지원 시설 운영 등 3개 권역별 연구인프라를 총괄 지원한다. 광주시는 신소재, 울산시는 에너지, 강원도는 의생명 중심의 지역별 핵심대상 기술을 개발하는 등 고자기장 연구개발 인프라 구축과 사업화를 위해 공동 협력키로 했다. 자기장의 세기를 크게 높인 고자기장 연관산업은 초전도 터빈(회전기), ESS, MRI, 고자기장 연구장비 산업 등이 있다. 관련 응용산업은 하이퍼루프, 전기차, 신약·백신·항생제 개발 등 소재 및 전력, 의생명, 에너지 분야에서 다양하게 존재한다. 제2의 반도체 산업으로도 불리는 고자기장을 다루는 연구시설은 방사광가속기, 중성자 산란 실험장치와 함께 현대 응집 물리분야에서 3대 핵심 거대 연구시설로 꼽힌다. 광주시가 유치하려는 고자기장 연구소는 아직 국내엔 한 곳도 없다. 해외엔 미국 3곳, 일본 3곳, 프랑스 2곳, 중국 2곳, 네덜란드 1곳, 독일 1곳 등 12곳이 조성돼 다양한 기초 과학 분야를 선점하고 있다. 광주시는 앞서 2016년 기획연구를 시작한데 이어 지난해 6월 KBSI와 업무협약을 체결하는 등 관계부처·국회·연구기관 등과 연구소 유치를 위한 활동에 주력하고 있다. 지난 6월부터는 광주, 울산, 강원 및 KBSI 공동으로 ‘초광역 고자기장 연구인프라 구축 및 활용에 대한 기획연구’를 진행하고 있으며, 국가적 고자기장 연구 인프라 구축·활용 및 관련 응용분야 개발을 위한 계획 등을 수립 중이다. 이 사업이 확정되면 10년간 1조원 규모의 관련 사업을 진행할 수 있게 된다. 이용섭 광주시장은 “이번 협약을 통해 다양한 과학분야와 제조산업의 고도화를 위해 꼭 필요한 고자기장 연구를 선점해 미래 첨단산업을 주도해 나갈 것”이라고 말했다.

14일 서초동의 한 중식당에서 안철수 국민의당 대표가 김두철 전 기초과학연구원 원장, 신용현 전 한국표준과학연구원 원장 만나 인사를 나누고 있다. 2021.11.14