정신 분석학에서는 어린 시절 경험이 무의식에 깊이 새겨져 어른이 돼서 행동과 정서에 영향을 미친다고 본다. 그런데, 사람뿐만 아니라 동물들도 비슷한 경향을 보인다는 재미있는 연구가 나와 눈길을 끈다. 미국 하버드대 인간 진화 생물학과, 로키 비스타대 의생명과학과, 오하이오 주립대 의대 및 수의대, 펜실베이니아대 수의학부, 어바나-샴페인 일리노이대 동물학과 공동 연구팀은 어린 시절 방치됐던 강아지들은 성견(成犬)이 됐을 때 두려움을 더 많이 느끼거나, 공격적 성향을 보일 가능성이 매우 높다고 10일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사아인티픽 리포츠’ 10월 3일 자에 실렸다. 기존 연구에서는 강아지 때 충격적이거나 해로운 경험에 노출됐던 개들이 두려움이나 공격적 행동을 보일 가능성이 있다는 것을 보여주기는 했지만, 특정 견종이 방치에 대해 특이 반응을 보이는가에 대해서는 명확히 밝혀내지 못했다. 이에 연구팀은 평균 연령 5.42세의 211종, 4497마리의 개들에 대해 2022년 10월부터 2024년 7월까지 ‘개 행동 평가 및 연구 설문’을 실시했다. 개 주인들은 갑작스럽고 큰 소음, 집에 낯선 사람이 접근하기 등 공격적이고 두려워하는 행동을 유발하는 45가지 상황에 대한 자기 개들의 반응을 보고하도록 했다. 연구팀은 이런 45가지 상황에서 으르렁거리거나 물거나, 움츠러들거나 숨는 등의 반응과 개들이 어린 시절 겪었던 트라우마, 학대, 부정적 행동 등 역경의 상관관계를 분석했다. 조사 결과, 대상 개의 3분의1은 생후 6개월 이내에 역경을 경험한 것으로 조사됐다. 이 개들은 역경을 경험하지 않은 개들에 비해 성견이 됐을 때 공격성과 두려움 항목에서 훨씬 더 높은 점수를 보였다. 성별, 나이, 중성화 여부와 상관없이 역경이 행동에 미치는 영향은 밀접한 것으로 확인됐다. 견종별 분석에 따르면, 아메리칸 에스키모 도그를 비롯해 일부 견종들은 어린 시절 역경에 대해 더 민감한 반응을 보이는 것으로 나타났다. 그렇지만, 래브라도레트리버 같은 견종은 역경의 영향이 상대적으로 덜했고, 경험 여부와 상관없이 비슷한 수준의 두려움과 공격적 행동을 보이는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 에린 헥트 미국 하버드대 교수는 “이번 연구 결과는 사람과 마찬가지로 어린 시절 부정적 경험이 개에게도 평생 지속되는 심리적 영향을 미칠 수 있음을 보여준다”며 “이번 연구를 바탕으로 특정 견종을 위한 맞춤형 재활 전략을 지원하고 위험에 처한 견종의 입양 결정을 안내하는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

일본이 올해 노벨 생리의학상과 화학상 수상자를 동시에 배출하며 기초과학 강국으로서의 위상을 다시 한번 입증했다. 일본이 노벨 과학상 2관왕에 오른 것은 2002년과 2008년(화학상·물리학상), 2015년(생리의학상·물리학상)에 이어 이번이 네 번째다. 노벨 과학상 수상 일본인은 올해까지 총 27명(외국 국적 포함)에 이른다. 한국은 지난해 1인당 국내총생산(GDP)이 일본을 처음 추월하는 등 경제력에서 앞서고 있다. 그런데도 아직 단 한 명의 노벨 과학상 수상자도 배출하지 못했다. 우리의 초라하고 허약한 기초과학 현실은 일본의 눈부신 성과와 대비돼 더욱 뼈아프게 다가온다. 일본이 노벨 과학상 강국으로 자리잡을 수 있었던 배경에는 기초과학을 중시하는 오랜 전통, 정부의 꾸준하고 장기적인 투자, 대학 중심의 자율적 연구 풍토가 있다. 올해 생리의학상을 받은 사카구치 시몬 오사카대 명예교수와 화학상을 받은 기타가와 스스무 교토대 교수는 각각 면역질환과 새 분자구조 등 인류를 위한 난제를 30년 넘게 탐구해 온 학자들이다. 실패하더라도 책임을 묻지 않고 오히려 도전을 장려하는 분위기가 이러한 세계적 성과를 가능케 했다는 것이 전문가들의 공통된 분석이다. 우리는 기초과학의 성취를 기대할 만큼 안정된 연구 풍토를 만들지 못했다. 단기 성과에 집착하는 조급증과 실패를 용납하지 않는 경직된 평가 문화 속에서 연구자들은 창의적이고 도전적인 연구에 전념하기 어려웠다. 윤석열 정부가 카르텔 타파를 명분으로 연구개발(R&D) 예산을 대폭 삭감한 것은 성과 중심 정책의 적나라한 민낯이었다. 기초학문에 대한 사회적 인식이 여전히 낮은 것도 심각한 문제다. 우수한 이공계 인재들이 의과대학으로 쏠리는 현실부터 바꾸지 않는 한 기초과학의 토대는 더욱 약화될 수밖에 없다. 미래 산업과 국가 경쟁력의 근간인 기초과학을 바로 세우는 일에 지금부터라도 전력을 기울여야 한다.

기초과학 분야 일관성 있는 지원비명문·지방 대학으로 저변 확대2000년대 들어 22명 수상 릴레이한 우물 파는 ‘오타쿠 문화’ 한 몫 한국이 1인당 국내총생산(GDP·명목)에서 최근 일본을 추월했지만 한 나라의 과학 수준을 가늠하는 노벨 과학상 수상에서는 좀처럼 격차를 좁히지 못하고 있다. 그 이유는 무엇일까. 지난 8일 화학상을 끝으로 마무리된 올해 노벨 과학상 수상 결과는 ‘일본’과 ‘미국 캘리포니아대’로 압축된다. 물리학상 공동 수상자 3인이 모두 캘리포니아대 소속이었으며, 화학상도 캘리포니아대 연구자가 수상했다. 그러나 올해 수상 결과가 우리에게 더 충격으로 다가오는 것은 이웃 일본의 2개 분야 수상이다. 일본의 노벨 과학상 수상자는 올해까지 모두 27명(외국 국적 취득자 포함)으로, 이 중 22명이 2000년 이후에 쏟아져 나왔다. 2000년부터 3년 연속 화학상 수상자를 배출했고, 2002년(2명)과 2008년(4명), 2015년(2명)에도 복수의 수상자가 나왔다. 1980~90년대까지만 해도 노벨 과학상은 미국, 독일, 영국의 3강 체계였지만 2000년대 이후부터는 일본이 독일을 제치고 한 축을 차지하는 모양새다. 생리의학상(6명), 물리학상(12명), 화학상(9명) 어느 한 분야에 치우치지 않고 골고루 수상자를 배출하고 있다는 점도 눈길을 끈다. 한국은 평화상과 문학상에서 각 한 명의 수상자가 나왔을 뿐 과학상에서는 단 한 명의 수상자도 배출하지 못하고 있다. 21세기 들어 일본이 명실공히 아시아 기초과학 맹주의 자리를 차지하게 된 것은 100년을 훌쩍 넘긴 기초과학 전통 때문이라는 분석이 지배적이다. 일본의 기초과학 역사는 메이지 유신 당시로 거슬러 올라간다. 19세기 말부터 20세기 초 현대과학이 성장하던 시기에 당시 젊은 일본 학생 대부분은 과학 선진국이던 독일과 영국에서 기초과학을 공부했다. 이렇게 선진 과학을 배운 이들이 자발적으로 귀국해 후학을 양성하고 유럽 과학자들도 초청해 대학을 개혁하는 등 현재 기초과학 연구의 토대를 이뤘다는 것이다. 이 때문에 일본 노벨 과학상 수상자 중에는 국내파가 많다. 올해 생리의학상을 받은 사카구치 시몬 오사카대 명예교수는 교토대 의대를 나와 석박사 학위도 교토대에서 취득했고, 화학상을 받은 기타가와 스스무 교수도 교토대에서 학위를 받았다. 2008년 물리학상을 수상한 마스카와 도시히데 교토산업대 교수는 영어를 전혀 하지 못하는데도 세계적인 연구 성과를 내기도 했다. 기초과학 분야 강화를 위해 물질적 투자보다 사회환경과 교육 여건 개선에 초점을 맞추고 있다는 점도 일본 과학계의 특징이다. 일본도 한국처럼 경제 상황에 따라 기초연구 투자비가 늘거나 줄기도 한다. 그렇지만 기초과학을 경제 논리보다 과학문화라는 차원에서 접근하기 때문에 도전적이고 독창적인 연구에 대해서는 적더라도 꾸준히 지원한다. 한국의 윤석열 정부가 기초과학 분야의 지원에 대해 ‘나눠 먹기’라든가 ‘카르텔’이라는 잘못된 시각으로 연구개발(R&D) 예산을 삭감한 것이 “장기적으로 한국 과학기술 발전에 대한 자해행위”라는 비판이 나온 이유도 이런 차원에서 이해할 수 있다. 이와 함께 하나에만 몰두하는 ‘오타쿠 문화’도 기초과학에 강한 일본을 만든 배경으로 꼽힌다. 타인을 의식하지 않고 관심 있는 분야에 대해 오랫동안 한 우물을 파는 사회적 분위기가 아직 남아 있어 가지 않은 길을 가는 연구자를 키우는 토양이 됐다는 것이다. 박사 학위가 없는 일반 기업의 사원으로 2002년 화학상을 받은 다나카 고이치가 대표적인 사례다. 또 20세기에 노벨 과학상을 받은 일본 과학자들은 도쿄대나 교토대 출신들이지만 21세기 들어서는 두 대학 외에 소위 비명문, 지방 대학 출신 수상자들도 꾸준히 나오고 있다. 이는 오랫동안 일본 과학 연구의 저변이 확대되면서 거점이 증가하고 있다는 것을 의미한다. 한국 과학기술 지원 정책의 모토인 ‘선택과 집중’과는 다른 결을 보인다. 한국의 기초과학 역량 강화를 위해서는 대학이 ‘취업 거점’이 아니라 명실상부한 ‘학문의 전당’이 돼야 한다는 지적이 나온다. 일본 이화학연구소(리켄)에서 오랫동안 연구하고 국내에서 기초과학을 가르치고 있는 한 교수는 “경기가 어려워지면서 어쩔 수 없는 부분이 있다고는 하겠지만 대학이 기초과학의 보루가 돼도 일본, 중국과 경쟁이 쉽지 않은데 학생 취업률에 따라 학과와 학문을 평가하는 지금의 분위기로는 기초과학의 발전을 기대하기는 어렵다”면서 “장기적으로 보면 산업기술 발전을 위해서라도 기초과학은 필수적인데 한국은 지나치게 단기적 시각에서 접근하는 경향이 크다”고 지적했다. 페로브스카이트 태양전지 연구로 늘 화학상 후보 1순위로 꼽히는 박남규 성균관대 화학공학부 종신석좌교수도 한국의 기초과학 발전을 위해 가장 필요한 것은 단기 성과 중심 구조를 탈피한 ‘장기적 안목’이라고 강조했다. 박 교수는 “지금 우리에게 필요한 것은 과정 중심의 과학문화”라며 “성과도 중요하겠지만 이보다 질문의 깊이를 평가하는 시스템이 마련될 때 한국 과학기술은 진정한 도약을 이룰 것”이라고 말했다.

지난 8일 화학상을 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표가 일단락됐다. 지난해 인공지능(AI) 분야의 수상으로 전 세계인에게 ‘파격’을 안겨줬다면, 올해 결과는 ‘일본’과 ‘미국 캘리포니아대’로 압축된다. 물리학상 공동 수상자 3인이 모두 미국 캘리포니아대 소속이었으며, 화학상도 캘리포니아대 연구자가 수상했다. 그러나, 올해 노벨과학상이 우리에게 더 충격으로 다가온 것은 일본의 2개 분야 수상이다. 일본의 노벨과학상 수상자는 올해까지 27명(외국 국적 취득자 포함)으로, 이 중 22명이 2000년 이후에 쏟아져 나왔다. 2000년부터 3년 연속 화학상 수상자를 배출했고, 2002년(2명)과 2008년(4명), 2015년(2명)에는 복수의 수상자가 나왔다. 1980~90년대까지만 해도 노벨과학상은 미국, 독일, 영국 3강 체계였지만 2000년대 이후에는 일본이 독일을 제치고 한 축을 차지한 것이다. 생리의학상(6명), 물리학상(12명), 화학상(9명) 어느 한 분야에 치우치지 않고 골고루 수상자를 배출하고 있다는 점도 눈길을 끈다. 21세기 들어 일본이 명실공히 아시아 기초과학 맹주의 자리를 차지하게 된 이유는 뭘까. 일본의 약진은 100년을 훌쩍 넘긴 기초과학 전통 때문이라는 분석이 지배적이다. 일본의 기초과학 역사는 메이지 유신 당시로 거슬러 올라간다. 19세기 말부터 20세기 초 현대과학이 성장하던 시기에 당시 젊은 일본 학생 대부분이 과학 선진국이던 독일과 영국에서 기초과학을 공부했고, 이렇게 선진 과학을 배운 이들이 자발적으로 귀국해 후학을 양성하고 유럽 과학자들도 초청해 대학을 개혁하는 등 현재 기초과학 연구 토대를 이뤘다는 것이다. 이 때문에 일본 노벨과학상 수상자 중에는 국내파가 많다. 올해 생리의학상을 받은 사카구치 시몬 오사카대 명예 교수는 교토대 의대를 나와 석·박사 학위도 교토대에서 취득했고, 화학상을 받은 기타가와 스스무 교수도 교토대에서 학위를 받았다. 2008년 물리학상을 수상한 마스카와 도시히데 교토산업대 교수는 영어를 전혀 못 할 정도인데도 세계적 연구 성과를 내기도 했다. 기초과학 분야 강화를 위해 물질적 투자보다 사회환경과 교육여건 개선에 초점을 맞추고 있다는 점도 일본 과학계의 특징이다. 일본도 한국처럼 경제 상황에 따라 기초연구 투자비가 늘거나 줄기도 한다. 그렇지만, 기초과학을 경제 논리보다 과학문화라는 차원에서 접근하기 때문에 도전적이고 독창적 연구에 대해서는 적더라도 꾸준히 지원한다. 한국의 윤석열 정부가 기초과학 분야의 지원에 대해 ‘나눠 먹기’라든가 ‘카르텔’이라는 잘못된 시각으로 연구개발(R&D) 예산을 삭감한 것이 “장기적으로 한국 과학기술 발전에 대한 자해행위”라는 비판이 나온 이유도 이런 차원에서 이해할 수 있다. 이와 함께 하나에만 몰두하는 ‘오타쿠 문화’도 기초과학에 강한 일본을 만든 배경으로 꼽힌다. 타인을 의식하지 않고 자신이 관심을 가진 분야에 대해 오랫동안 한 우물을 파는 사회적 분위기가 아직 남아 있어, 가지 않은 길을 가는 연구자를 키우는 토양이 됐다는 것이다. 박사 학위가 없는 일반 기업의 사원으로 2002년 화학상을 받은 다나카 고이치가 대표적인 사례다. 또, 20세기에 노벨과학상을 받은 일본 과학자들은 도쿄대나 교토대 출신들이지만, 21세기 들어서는 두 대학 외에 소위 비명문, 지방 대학 출신 수상자들도 꾸준히 나오고 있다. 이는 오랫동안 일본 과학 연구의 저변이 확대되면서 거점이 증가하고 있다는 것을 의미한다. 한국 과학기술 지원 정책의 모토인 ‘선택과 집중’과는 다른 결을 보인다. 한국의 기초과학 역량 강화를 위해서는 대학이 ‘취업 거점’이 아니라 명실상부한 ‘학문의 전당’이 돼야 한다는 지적이 나온다. 일본 이화학연구소(리켄)에서 오랫동안 연구하고 국내에서 기초과학을 가르치고 있는 한 교수는 “경기가 어려워지면서 어쩔 수 없는 부분이 있다고는 하겠지만, 대학이 기초과학의 보루가 되어도 일본, 중국과 경쟁이 쉽지 않은데, 학생 취업률에 따라 학과와 학문을 평가하는 지금의 분위기로는 기초과학 발전을 기대하기는 어렵다”며 “장기적으로 보면 산업기술 발전을 위해서라도 기초과학은 필수적인데 한국은 지나치게 단기적 시각에서 접근하는 경향이 크다”고 지적했다. 페로브스카이트 태양전지 연구로 항상 노벨화학상 유력 후보 1순위로 꼽히는 박남규 성균관대 화학공학부 종신석좌교수도 한국의 기초과학 발전을 위해 가장 필요한 것으로 ‘장기적 안목’을 꼽았다. 박 교수는 “한국 과학기술의 약점은 단기 성과 중심의 구조”라며 “연구는 장기적 안목과 실패를 감수하는 인내가 필요하다”고 강조했다. 박 교수는 “지금 우리에게 필요한 것은 과정 중심의 과학문화”라며 “성과도 중요하겠지만 이 보다 질문의 깊이를 평가하는 시스템이 마련될 때, 한국 과학기술은 진정한 도약을 이룰 것”이라고 강조했다.

금속·유기 골격체’ 새 분자구조 연구특정 물질 선택적 포집·저장 기술사막 물 공급 등 다양한 분야 응용日, 생리의학상 이어 수상자 배출문학·평화상까지 합쳐 통산 31번째 2025년 노벨 화학상은 새로운 형태의 분자구조를 연구·개발한 일본, 호주, 미국의 무기(無機) 화학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 8일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 기타가와 스스무(74) 일본 교토대 교수, 리처드 롭슨(88) 호주 멜버른대 교수, 오마르 야기(60) 미국 버클리 캘리포니아대 교수를 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 기체와 기타 화학물질이 드나들 수 있는 넓은 공간을 지녀 다양하게 활용할 수 있는 분자구조물인 ‘금속·유기 골격체’(MOF)를 만들었다”고 이들의 업적을 설명했다. 일본은 지난 6일 발표된 생리의학상에 이어 화학상에서도 수상자를 배출하며 아시아 지역 기초과학 강국의 면모를 과시했다. 물리학상(12명), 화학상(9명), 생리의학상(6명) 등 노벨 과학상 수상은 통산 27번째(외국 국적 취득자 포함)다. 문학상(2명), 평화상(1명·1곳)까지 합치면 2년 연속이자 통산 31번째 수상. 이와 함께 올해 노벨 물리학상을 싹쓸이한 미국 캘리포니아대가 화학상에서도 수상자를 배출한 점이 눈길을 끈다. 세 명의 과학자는 2000년대 초부터 계속 노벨 화학상 유력 후보로 거론됐다. 1989년 롭슨 교수가 원자 고유의 성질을 새로운 방식으로 활용하는 실험을 했는데, 양전하를 가진 구리 이온을 네 개의 팔을 가진 분자와 결합한 것이다. 이렇게 만든 분자 골격은 잘 정돈된 다공성 결정을 이뤄 일종의 ‘무수한 빈방으로 가득 찬 다이아몬드’와 같은 구조를 갖는다. 롭슨 교수가 만든 분자구조체는 잠재력은 풍부했지만 구조가 불안정해 쉽게 붕괴했다. 이에 기타가와 교수와 야기 교수는 1992년부터 2003년까지 각각 혁신적인 발견을 내놔 롭슨 교수의 연구를 완성했다. 기타가와 교수는 기체가 구조물 안팎으로 이동할 수 있다는 점과 MOF가 유연하게 설계될 수 있음을 보였다. 야기 교수는 1999년 안정적인 MOF를 만들고, 설계를 통해 원하는 특성의 구조를 만들 수 있음을 증명했다. 이들이 만든 MOF는 금속이온이 모서리에 위치하고 탄소 기반 유기 분자들이 이를 서로 연결하는 구조다. 금속이온과 유기 분자가 결합한 구조는 내부에 큰 공간을 가진 MOF 결정을 형성한다. MOF를 이루는 구성 성분을 바꾸면 특정 물질을 선택적으로 포집·저장할 수 있으며 화학반응을 구동하거나 전기를 통하게 할 수도 있다. 노벨위원회는 “이번 수상자들의 획기적 발견 이후 화학자들은 수만 종에 달하는 다양한 MOF를 합성했으며 이들 중 일부는 인류가 직면한 중대한 과제 해결에 이바지할 잠재력이 있다”면서 “자연 분해되지 않는 물질인 과불화화합물(PFAS)을 물에서 분리하고 물이나 토양 등 환경에 녹아 있는 미량의 화학물질을 분해하는 한편 이산화탄소 포집, 사막에서 물 공급, 수소에너지 저장 등 다양한 분야에서 응용이 가능하다”고 밝혔다. 이번 노벨 화학상 수상자들은 1100만 스웨덴 크로나(약 16억 5440만원)를 3분의1씩 나눠 갖는다.

2025년 노벨 화학상은 새로운 형태의 분자 구조를 연구·개발한 일본, 호주, 미국의 무기(無機) 화학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨 위원회는 8일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 기타가와 스스무(74) 일본 교토대 교수, 리처드 롭슨(88) 호주 멜버른대 교수, 오마르 야기(60) 미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 교수를 선정했다고 밝혔다. 노벨 위원회는 “이번 수상자들은 기체와 기타 화학 물질이 드나들 수 있는 넓은 공간을 지닌 분자 구조물인 ‘금속-유기 골격체’(MOF)를 만들었다”며 “이들이 만든 MOF는 사막의 공기에서 물을 얻고, 대기 중 이산화탄소를 포집하고, 독성 가스를 잡아내고 화학 반응을 촉진하는 등 다양한 활용이 가능하다”며 수상 업적을 설명했다. 지난해 노벨 화학상은 인공지능(AI)을 활용한 응용 분야에 돌아가면서 파격적이라는 평가를 받았지만, 위원회는 다시 정통 기초 연구에 수상의 영광을 돌렸다. 또, 일본은 지난 6일 발표된 생리·의학상에 이어 화학상에서도 수상자를 배출해 아시아 지역 기초과학 강국의 면모를 과시했다. 한 해 두 명의 노벨과학상 수상자를 배출한 것은 2015년 이후 10년 만이다. 당시에도 생리의학상 부분에 오무라 사토시, 물리학상에 가지타 다카아키 2명이 수상했다. 이와 함께 올해 노벨 물리학상을 미국 캘리포니아대 연구자들이 싹쓸이한 것에 이어 화학상에서도 수상자를 또 배출해 눈길을 끌고 있다. 올해 화학상을 받은 세 명의 과학자는 2000년대 초부터 계속 노벨 화학상 유력 후보로 거론됐다. 1989년 리처드 롭슨 교수가 원자 고유의 성질을 새로운 방식으로 활용하는 실험을 했는데, 양(+)전하를 가진 구리 이온을 네 개의 팔을 가진 분자와 결합한 것이다. 이렇게 만든 분자 골격은 잘 정돈된 다공성 결정을 이뤄 일종의 ‘무수한 빈방으로 가득 찬 다이아몬드’와 같은 구조를 가졌다. 롭슨이 만든 분자 구조체의 잠재력은 풍부했지만, 구조가 불안정해 쉽게 붕괴했다. 이에 기타가와 교수와 야기 교수는 1992년부터 2003년까지 각각 혁신적인 발견을 내놔 롭슨의 연구를 완성했다. 기타가와 교수는 기체가 구조물 안팎으로 이동할 수 있음을 보여줬고, 금속-유기물 골격체가 유연하게 설계될 수 있음을 보였다. 야기 교수는 1999년에 안정적인 MOF를 만들고 설계를 통해 원하는 특성의 구조를 만들 수 있음을 증명했다. 이들이 만든 MOF는 금속 이온이 모서리에 위치하고 탄소 기반 유기 분자들이 이를 서로 연결하는 구조다. 금속 이온과 유기 분자가 결합한 구조는 내부에 큰 공간을 가진 MOF 결정을 형성한다. MOF를 이루는 구성 성분을 바꾸면 특정 물질을 선택적으로 포집, 저장할 수 있으며, 화학 반응을 구동하거나 전기를 통하게 할 수도 있다. 노벨 위원회는 “이번 수상자들의 획기적 발견 이후 화학자들은 수만 종에 달하는 다양한 MOF를 합성했으며 이들 중 일부는 인류가 직면한 중대한 과제 해결에 이바지할 잠재력이 있다”며 “자연 분해되지 않는 물질인 과불화화합물(PFAS)을 물에서 분리하고, 물이나 토양에 녹아 있는 미량의 화학 물질을 분해하는 한편 이산화탄소 포집, 사막에서 물 공급, 수소에너지 저장 등 다양한 분야에서 응용이 가능하다”고 밝혔다. 이번 노벨 화학상 수상자들은 1100만 스웨덴크로나(16억 5440만 원)를 3분의1씩 나눠 갖는다. 노벨 재단은 화학상을 끝으로 노벨 과학상 수상자 발표를 마무리하고, 9일 문학상, 10일 평화상, 13일은 알프레트 노벨을 기념하는 스웨덴 국립은행 경제학상(노벨 경제학상) 수상자를 발표한다.

카이스트, 오스트리아 과학기술원(ISTA), 프랑스 소르본대, 파리 뇌연구원, 스위스 로잔연방공과대(EFPL) 공동 연구팀은 초저온 전자현미경과 세포생물학적 기법을 통해 희귀 유전성 질환인 헌팅턴병을 일으키는 단백질의 구조와 기능을 규명했다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 헌팅턴병의 발병 원리를 이해하는 것뿐만 아니라 세포골격 이상과 관련된 알츠하이머 치매, 파킨슨병 등 다른 퇴행성 질환 연구에도 이바지할 것으로 기대된다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신 호에 실렸다. 헌팅턴병은 근육 조정 능력 상실, 인지 기능 저하, 정신적 문제를 동반하는 대표적인 신경계 퇴행성 질환이다. 그동안 헌팅턴 단백질은 세포골격을 사용하는 역할만 한다고 알려졌지만 연구팀은 헌팅턴 단백질이 세포골격 자체를 물리적으로 조직한다는 사실을 밝혀냈다. 헌팅턴 단백질이 세포골격 미세섬유에 직접 결합하고, 두 개의 헌팅턴 단백질이 짝을 이루면서 20㎚(나노미터) 간격으로 세포골격을 다발 형태로 묶어 준다는 것이 이번에 확인됐다. 세포골격 다발은 신경세포 간 연결망 발달에 핵심적 역할을 하며, 헌팅턴 단백질이 결핍된 신경세포에서는 구조적 발달이 저해되는 현상이 관찰됐다.

올여름 강원 강릉은 역대 최악의 가뭄을 겪었다. 국내 연구진은 지금 같은 기후 변화가 계속되고, 제대로 된 대비책이 없다면 이번 강릉 사태보다 더 강력한 가뭄을 만나게 될 것이라고 예측했다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 부산대 기후시스템환경학부 공동 연구팀은 기후 변화로 인해 2100년이 되면 현재 전 세계 가뭄 취약 지역의 4분의3 정도가 극심한 가뭄을 겪을 것이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 9월 24일자에 실렸다. 비가 내리지 않아 하천 유량과 저수지 수위가 줄고, 물 사용량이 증가하면 지역의 상수도 공급 체계가 임계치에 도달해 수돗물의 정상 공급이 중단되거나 극도로 제한되는 ‘데이 제로 가뭄’(DZD) 상태가 된다. 기후 변화가 지역 물순환 시스템에 영향을 미친다는 점은 잘 알려졌지만 심각한 물 부족이 언제 어디서 발생할지는 정확히 파악하지 못하고 있다. 연구팀은 인간이 유발한 기후 변화 때문에 나타나는 DZD 사건 시기와 가능성을 밝혀내기 위해 대규모 기후 모형 앙상블에 기반한 확률론적 구조를 사용해 전 지구적 물 부족 특성을 평가했다. 그 결과, 현재보다 탄소 배출이 더 증가하는 고배출 시나리오 상황에서 전 세계 가뭄 취약 지역의 74%는 실제로 장기간 심각한 가뭄을 겪게 될 것으로 예측됐다. 이들 지역 중 35%는 2020~2030년 사이에 심각한 물 부족을 겪을 수 있는 것으로 나타났다. 온난화 마지노선으로 알려진 산업화 이전 대비 평균 기온 상승 1.5도 수준에 도달하더라도 지중해 일대 도시 지역을 중심으로 전 세계 7억 5300만명이 극심한 물 부족에 시달리게 될 것이라고 예측됐다. 또 미래에는 DZD 사건 발생 간격이 점점 짧아지고 잦아지면서 가뭄 회복 탄력성도 낮아지는 등 물 부족 위험이 극심해져 생존을 위협할 수도 있다고 연구팀은 설명했다.

카이스트 생명과학과, 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 공동 연구팀은 뇌 속 별아교세포 발달 과정에서 특정 유전자가 성인기 뇌 면역 반응 조절에 핵심적인 역할을 한다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 9월 22일자에 실렸다. 연구팀은 ‘3차원 후성유전체 분석 기술’을 이용해 생쥐의 뇌 속 별아교세포 발달 과정에서 전사체, 염색질 접근성, 3차원 게놈 상호작용을 살펴봤다. 특히 뇌와 척수에 있는 별아교세포의 발달 시기별 유전자 조절 프로그램을 정밀 관찰했다. 그 결과, 별아교세포 성장 과정에서 중요한 유전자 조절 단백질 55개를 찾아냈다. 그중 ‘NR3C1’이라는 유전자가 뇌 발달에 가장 중요하고, 장기적 면역 반응 억제의 핵심 조절자라는 사실을 밝혀냈다. 특히 성인이 된 뒤 뇌에 자가면역성 질환이 나타날 경우 NR3C1이 없으면 과도한 뇌 염증 반응을 일으키고 질병을 악화시키는 것이 관찰됐다. 이번 연구 결과는 알츠하이머나 다발성경화증 같은 다양한 뇌 면역 질환의 원인을 규명하고 치료 전략을 마련하는 데 도움을 줄 것으로 전망된다.

중생대 백악기 하면 떠오르는 공룡은 바로 ‘티라노사우루스 렉스’다. T-렉스는 북미 대륙 서쪽에서 주로 서식했던 것으로 알려졌다. T-렉스를 비롯해 지금까지는 많은 공룡 화석이 주로 북반구에서 발견됐다. 그런데, 남미 지역에서 육식성 공룡의 새로운 종이 발견돼 눈길을 끈다. 아르헨티나 파타고니아 지질학 및 고생물학 연구소, 파타고니아 산후안 보스코 국립대 척추동물 고생물학 연구실, 리오네그로 국립대 고생물학 및 지질학 연구소, 산호르헤 다학제 연구소, 미국 피츠버그 카네기 자연사 박물관 공동 연구팀은 남미 지역에서 ‘호아킨렙터 카살리’(Joaquinraptor casali)라는 포식성 공룡 종을 새로 발견했다고 밝혔다. 이번에 새로 발견된 종은 수각류 공룡 중 거대 포식자인 ‘메가랩토라’ 중 하나로 약 7000만~6600만 년 전인 백악기 말기에 존재했으며, 남미 지역에서는 최상위 포식자였던 것으로 분석됐다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9월 24일 자에 실렸다. ‘메가렙토라’는 긴 머리뼈와 큰 발톱을 가진 강력한 앞다리를 특징으로 하는 육식성 수각류 공룡이다. 이들은 주로 아시아, 오스트레일리아, 남미 지역에서 서식했던 것으로 알려졌지만, 완전한 화석이 많지 않아 더 자세히 알고 있진 못하다. 연구팀은 아르헨티나 파타고니아의 라고 콜웨 우아피(Lago Colhué Huapi) 단층에서 발견된 공룡 화석을 분석했다. 이 화석은 머리뼈 대부분과 앞, 뒷다리, 갈비뼈, 척추뼈를 포함해 대부분의 관절이 연결된 상태로 잘 보존됐다. 연구팀의 분석 결과, 이 화석은 중생대 대멸종 직전인 백악기 가장 마지막 시기에 살았던 공룡으로 판정됐고, 가장 마지막까지 생존했던 메가랩토라 공룡 종 중 하나라는 것을 확인했다. 골조직 미세구조 분석에 따르면 성체이지만 여전히 성장 단계였던 것으로 추정됐으며, 사망 당시 나이는 대략 19살 정도였을 것이라고 연구팀은 밝혔다. 다른 메가랩토라 화석을 바탕으로 추정하면 호아킨랩터 카살리는 길이 약 7m, 체중은 1000㎏을 약간 넘었을 것으로 분석됐다. 또 따뜻하고 습한 습지 환경에서 살았던 것으로 보이는 호아킨랩터는 아래턱에서 화석화된 악어 형태 동물의 다리뼈가 발견돼, 이 지역에서 최상위 포식자였을 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 매튜 라마나 미국 카네기 자연사 박물관 박사는 “이번 연구에 따르면 호아킨랩터 카살리는 백악기 말 대멸종이 있기 전까지 남미 지역에서는 지배적 포식자로 생존했을 것으로 보인다”며 “북미 지역 대표 육식공룡이 티라노사우루스 렉스라면 남미 지역에서는 호아킨랩터가 있었다고 보면 될 것”이라고 말했다.

소 몸에 얼룩말처럼 줄무늬를 칠하면 파리의 흡혈과 성가심이 줄어든다는 연구가 ‘이그노벨상’ 수상작으로 선정됐다. 웃음을 자아내면서도 의미 있는 과학적 호기심을 보여줬다. AP통신과 CNN은 18일(현지시간) 미국 보스턴에서 열린 제35회 이그노벨상 시상식에서 일본 연구진의 ‘얼룩말 줄무늬 소’ 연구가 생물학상을 받았다고 보도했다. 연구진은 식용 소(비육우)에 무독성 스프레이로 흰 줄무늬를 칠해 관찰했다. 그 결과 파리가 거의 절반가량 덜 달라붙었고 불편해하는 행동도 줄었다. 소의 피부와 호흡에는 해가 없었다. 시상식 현장과 전통 시상식은 보스턴대에서 열렸다. 올해도 전통대로 관객들이 종이비행기를 날리며 분위기를 띄웠고, 주제는 ‘소화’였다. ‘스마트폰을 들고 화장실에 앉는 습관이 치질과 관련이 있는지’ 연구한 의사가 강연에 나섰고 ‘소화기 전문의의 고충’을 다룬 미니 오페라도 공연됐다. 무대에는 실제 노벨상 수상자들도 시상자로 등장했다. 노벨경제학상 수상자 에스더 듀플로와 에릭 매스킨은 직접 상을 건네며 진짜와 가짜 노벨상을 잇는 상징적인 장면을 연출했다. 1991년 시작한 이그노벨상은 하버드대 과학 유머잡지 ‘AIR’(Annals of Improbable Research)가 주관하며 “사람들을 먼저 웃게 하고 그다음 생각하게 한다”는 취지로 매년 10개 부문 수상작을 발표한다. 대표 수상작 ‘얼룩말 소·피자 도마뱀·테플론 다이어트’ 올해는 ‘얼룩말 줄무늬 소’ 연구 외에도 이색적인 수상작이 대거 포함됐다. 이탈리아 연구진은 도마뱀이 어떤 피자를 더 좋아하는지 분석해 영양학상을 받았는데 토고의 휴양지에서 무지개도마뱀이 콰트로 포르마지 피자를 선호한다는 결과가 나왔다. 유럽 연구진은 음식에 테플론 가루를 넣어 부피를 늘려 열량을 늘리지 않고도 포만감을 줄 수 있다는 아이디어를 실험해 화학상을 받았다. 독일·네덜란드·영국 연구진은 소량의 술이 외국어 회화 능력을 높인다는 결과를 내 평화상을 차지했다. 또 다른 수상작들 올해 수상작 가운데는 엉뚱하면서도 흥미로운 연구들이 잇따랐다. 항공상은 술에 취한 박쥐의 비행 능력과 반향정위(초음파 탐지) 능력을 측정한 연구가 받았고 공학상은 악취 나는 신발이 신발장 사용 경험에 어떤 영향을 미치는지 분석한 연구가 차지했다. 문학상은 윌리엄 B. 빈이 35년간 손톱 하나의 성장을 기록·분석한 연구(사후 수상)에 돌아갔으며 소아과상은 모유 수유 모친이 마늘을 섭취했을 때 아기가 젖을 먹는 경험을 어떻게 느끼는지 관찰한 연구가 선정됐다. 심리학상은 폴란드의 마르친 자옝코프스키와 호주의 질 지냑이 수행한 연구로 자기애적 성향이 강한 사람에게 “당신은 똑똑하다”고 말했을 때 어떤 반응이 나타나는지를 분석해 받았다. 물리학상은 파스타 소스가 엉겨 붙지 않게 하는 물리적 조건을 분석한 연구가 이름을 올렸다. “믿기지 않는다”…연구진 소감 이번 줄무늬 소 연구를 이끈 고지마 도모키 박사는 “실험할 때부터 이그노벨상을 받고 싶었다. 믿기지 않을 정도로 기쁘다”고 말했다. 그는 “축산 현장에서 줄무늬 칠하기를 대규모로 적용하기는 쉽지 않다”고 덧붙였다. 사회자 마크 에이브러햄스는 “위대한 발견도 무가치한 발견도 처음엔 우스워 보인다. 이그노벨상은 그 순간을 축하한다”고 말했다. 그는 미국의 수학자이자 과학 편집자로 이그노벨상을 창립하고 매년 시상식을 이끌어온 인물이다. “엉뚱해 보여도 과학적 통찰 담겨”미국의 생물학자 칼리 요크 레노아라인대 교수는 CNN에 “겉으로는 우스꽝스럽게 들리지만 그 안에는 진짜 통찰이 숨어 있다”면서 “미국 경제 성장의 절반은 호기심에서 출발한 기초과학 덕분”이라고 기초 연구의 중요성을 강조했다. 요크 교수는 또 “DNA 염기서열 분석 기술도 ‘고온에서 세균이 어떻게 살아남는가?’라는 기초 연구에서 출발했다”며 당장은 무가치해 보이는 연구라도 미래에는 큰 전환점을 만들 수 있다고 설명했다.

소 몸에 얼룩말처럼 줄무늬를 칠하면 파리의 흡혈과 성가심이 줄어든다는 연구가 ‘이그노벨상’ 수상작으로 선정됐다. 웃음을 자아내면서도 의미 있는 과학적 호기심을 보여줬다. AP통신과 CNN은 18일(현지시간) 미국 보스턴에서 열린 제35회 이그노벨상 시상식에서 일본 연구진의 ‘얼룩말 줄무늬 소’ 연구가 생물학상을 받았다고 보도했다. 연구진은 식용 소(비육우)에 무독성 스프레이로 흰 줄무늬를 칠해 관찰했다. 그 결과 파리가 거의 절반가량 덜 달라붙었고 불편해하는 행동도 줄었다. 소의 피부와 호흡에는 해가 없었다. 시상식 현장과 전통 시상식은 보스턴대에서 열렸다. 올해도 전통대로 관객들이 종이비행기를 날리며 분위기를 띄웠고, 주제는 ‘소화’였다. ‘스마트폰을 들고 화장실에 앉는 습관이 치질과 관련이 있는지’ 연구한 의사가 강연에 나섰고 ‘소화기 전문의의 고충’을 다룬 미니 오페라도 공연됐다. 무대에는 실제 노벨상 수상자들도 시상자로 등장했다. 노벨경제학상 수상자 에스더 듀플로와 에릭 매스킨은 직접 상을 건네며 진짜와 가짜 노벨상을 잇는 상징적인 장면을 연출했다. 1991년 시작한 이그노벨상은 하버드대 과학 유머잡지 ‘AIR’(Annals of Improbable Research)가 주관하며 “사람들을 먼저 웃게 하고 그다음 생각하게 한다”는 취지로 매년 10개 부문 수상작을 발표한다. 대표 수상작 ‘얼룩말 소·피자 도마뱀·테플론 다이어트’ 올해는 ‘얼룩말 줄무늬 소’ 연구 외에도 이색적인 수상작이 대거 포함됐다. 이탈리아 연구진은 도마뱀이 어떤 피자를 더 좋아하는지 분석해 영양학상을 받았는데 토고의 휴양지에서 무지개도마뱀이 콰트로 포르마지 피자를 선호한다는 결과가 나왔다. 유럽 연구진은 음식에 테플론 가루를 넣어 부피를 늘려 열량을 늘리지 않고도 포만감을 줄 수 있다는 아이디어를 실험해 화학상을 받았다. 독일·네덜란드·영국 연구진은 소량의 술이 외국어 회화 능력을 높인다는 결과를 내 평화상을 차지했다. 또 다른 수상작들 올해 수상작 가운데는 엉뚱하면서도 흥미로운 연구들이 잇따랐다. 항공상은 술에 취한 박쥐의 비행 능력과 반향정위(초음파 탐지) 능력을 측정한 연구가 받았고 공학상은 악취 나는 신발이 신발장 사용 경험에 어떤 영향을 미치는지 분석한 연구가 차지했다. 문학상은 윌리엄 B. 빈이 35년간 손톱 하나의 성장을 기록·분석한 연구(사후 수상)에 돌아갔으며 소아과상은 모유 수유 모친이 마늘을 섭취했을 때 아기가 젖을 먹는 경험을 어떻게 느끼는지 관찰한 연구가 선정됐다. 심리학상은 폴란드의 마르친 자옝코프스키와 호주의 질 지냑이 수행한 연구로 자기애적 성향이 강한 사람에게 “당신은 똑똑하다”고 말했을 때 어떤 반응이 나타나는지를 분석해 받았다. 물리학상은 파스타 소스가 엉겨 붙지 않게 하는 물리적 조건을 분석한 연구가 이름을 올렸다. “믿기지 않는다”…연구진 소감 이번 줄무늬 소 연구를 이끈 고지마 도모키 박사는 “실험할 때부터 이그노벨상을 받고 싶었다. 믿기지 않을 정도로 기쁘다”고 말했다. 그는 “축산 현장에서 줄무늬 칠하기를 대규모로 적용하기는 쉽지 않다”고 덧붙였다. 사회자 마크 에이브러햄스는 “위대한 발견도 무가치한 발견도 처음엔 우스워 보인다. 이그노벨상은 그 순간을 축하한다”고 말했다. 그는 미국의 수학자이자 과학 편집자로 이그노벨상을 창립하고 매년 시상식을 이끌어온 인물이다. “엉뚱해 보여도 과학적 통찰 담겨”미국의 생물학자 칼리 요크 레노아라인대 교수는 CNN에 “겉으로는 우스꽝스럽게 들리지만 그 안에는 진짜 통찰이 숨어 있다”면서 “미국 경제 성장의 절반은 호기심에서 출발한 기초과학 덕분”이라고 기초 연구의 중요성을 강조했다. 요크 교수는 또 “DNA 염기서열 분석 기술도 ‘고온에서 세균이 어떻게 살아남는가?’라는 기초 연구에서 출발했다”며 당장은 무가치해 보이는 연구라도 미래에는 큰 전환점을 만들 수 있다고 설명했다.

이제 20일 정도만 지나면 “더도 말고 덜도 말고 한가위만 같아라”는 민족의 대명절 추석이다. 현대인은 공감하기 어렵겠지만, 먹을 것이 풍족하지 않던 옛사람들에게는 오곡백과가 무르익는 수확의 계절에 맞는 명절인 추석은 아마 1년 중 최고의 시기였을 것이다. 일정표를 살피다 보니 눈이 번쩍 뜨였다. 25년 기자 생활 중 과학 기자로 22년을 넘게 활동하면서 처음 맞는 가장 복된, 진짜 ‘이보다 좋을 수 없는’ 추석을 맞을 것 같다는 느낌이 강하게 들었다. 매년 10월이 되면 찾아오는 ‘노벨과학상’ 수상자 발표 일정 때문이었다. 올해 노벨상 수상자 발표는 10월 6일 생리의학상으로 시작해 13일 노벨경제학상으로 끝을 맺는다. 노벨과학상인 생리의학, 물리학, 화학 분야 올해 수상자 발표는 추석 연휴와 정확하게 겹친다. 올해는 진정 과학 애호가의 입장에서 노벨과학상 수상자 발표를 볼 수 있다니 과학 기자에게는 그야말로 최고의 한가위가 아닐 수 없다. 노벨과학상 수상자가 공개되면 언론, 정부, 정치권 할 것 없이 기초과학의 중요성에 대해 목청을 높인다. 더군다나 중국이나 일본 과학자가 수상자로 선정되면 세상 난리 난 것처럼 호들갑을 떤다. 20년 넘게 과학계 주변부에서 지켜봤던 경험으로 미뤄 보면 그때뿐이다. 성적표가 나온 직후 부모님께 혼날까 봐 ‘열심히 공부해서 상위권이 되겠다’고 호들갑만 떨고 정작 실천은 하지 않아 성적은 항상 제자리인 게으른 학생같이 진정성이 없다고나 할까. 지난주 금요일, 배경훈 과학기술정보통신부 장관이 취임 50일 기자간담회를 가졌다. 배 장관은 인공지능(AI)에만 관심 갖고 과학기술은 외면한다는 세평을 의식해서였는지 간담회 서두에 “AI에만 관심을 갖는다는 것은 ‘오해’다. 다른 분야 현장 간담회도 많이 했다”고 입을 열었다. 그렇지만 간담회의 대부분 시간은 AI, 정보통신기술(ICT) 분야 이야기로 채워졌다. 과학에 대한 언급도 있었지만, 이전 정부들에서도 얘기됐던 것들과 크게 다르지 않은 일반론에 그쳤다. AI 전문가로 기업에 오래 몸담았다는 점을 고려하면 이해 못 할 바도 아니다. 정부 조직 개편안이 이달 말 국회 본회의를 통과하면 이르면 다음달 초부터 과기정통부는 부총리급 조직으로 격상된다. 이명박 정부 때 교육인적자원부와 과학기술부를 통합한 교육과학기술부가 출범하면서 부총리급 부처라는 명함을 뗀 지 17년 만이다. 그러나 이전과는 분명한 차이가 있다. 과거에는 과학기술 독임 부처 부총리였지만 이번에는 정보통신, 특히 AI 중심부처로서 부총리급 조직이라는 점이다. 방점이 과학기술이 아닌 AI에 찍혀 있다. 사실 교과부 때나 박근혜 정부의 미래창조과학부, 문재인 정부의 과학기술정보통신부에서도 과학기술은 말과 달리 항상 뒷전이었다. 루이스 캐럴의 소설 ‘거울 나라의 앨리스’에서 붉은 여왕은 주인공 앨리스에게 “네가 할 수 있는 한 힘껏 달려야만 이곳에 겨우 머무를 수 있을 뿐”이라고 말한다. 여기서 비롯된 것이 진화생물학의 ‘붉은 여왕 가설’이다. 주변 환경이나 경쟁 대상이 빠른 속도로 변화하려 하기 때문에 어떤 생물이 진화하더라도 상대적으로 적자생존에 뒤처지게 된다는 말이다. 이번 정부가 초토화된 연구개발 현장의 복원을 위해 고군분투하고 있음을 잘 안다. 그렇지만 겨우 제자리를 찾은 수준이다. 얼마 전 KBS에서 방영된 ‘인재전쟁: 공대에 미친 중국, 의대에 미친 한국’이란 다큐멘터리를 봤다. 중국이 미국을 위협할 정도의 과학기술 수준에 도달하기 위해 얼마나 많은 투자를 하고 있는지 놀랄 수밖에 없었다. 우리도 말보다는 실천이 필요한 때다. 정부나 장관의 생각처럼 AI 고도화 정책을 통해 AI 3대 강국이 된다면 이를 활용한 과학기술 분야도 빠른 속도로 발전할지 모른다. 그렇지만 한국을 둘러싼 주변 국가와 국제 정세를 보면 AI에 올인하고 과학기술은 부차적 문제라고 생각해도 될 정도로 여유 있는 상황이 아니라는 것은 분명하다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

사람들은 일을 할 때나 어떤 문제에 맞닥뜨렸을 때 이전에 했던 익숙한 방식으로 해결하려고 하는 경향이 있다. 그런데, 동물, 특히 머리 주위에 여러 개의 팔이 달린 문어도 사람처럼 익숙한 방법으로 문제를 해결하는 경향이 있다는 사실이 새로 밝혀졌다. 미국 플로리다 아틀랜틱대 해양과학 연구실, 우즈홀 해양 생물학 연구소 공동 연구팀은 문어들이 특정 과제에 대해서 특정 팔을 사용한다는 사실을 확인했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 9월 12일 자에 실렸다. 문어는 8개의 팔을 가지고 있는데, 각 팔은 중앙 신경을 둘러 싸고 있는 네 개의 분리된 근육군인 횡근, 종근, 사근, 환상근으로 이뤄진 복잡한 구조다. 이 네 근육군이 문어 팔을 다양한 방식으로 변형해 움직일 수 있게 함으로써 사냥, 이동, 자기방어 등 다양한 행동에 활용되는 폭넓은 동작을 수행할 수 있게 한다. 그렇지만, 문어가 팔을 어떻게 사용하고 조정하는지에 관해서는 명확하게 알려지지는 않았다. 연구팀은 2007년부터 2015년에 대서양과 카리브해에서 야생 문어의 움직임을 촬영한 1분짜리 동영상 25편을 정밀 분석했다. 연구팀이 분석한 영상에 포착된 문어는 3가지 종으로 확인됐다. 연구팀은 기어가기 같은 15가지 구별되는 행동 중 하나를 수행할 때 어떤 팔이 주로 사용되는지 기록했다. 또 특정 행동을 할 때 발생한 12가지 구별되는 팔의 동작 조합과 팔 동작을 수행하기 위해 일어난 4가지의 구별되는 변형 조합을 조사했다. 그 결과, 모든 문어는 8개의 팔을 네 가지 구별되는 방식으로 변형할 수 있으며, 각 팔로 모든 동작을 수행할 수 있다는 것이 확인됐다. 또, 몸 양쪽에 있는 팔은 같이 사용되지만, 앞쪽 네 개의 팔이 뒤쪽 팔 네 개보다 두 배 가까이 자주 사용되는 것도 발견했다. 또 앞쪽 팔은 주변을 탐색하는 데 사용하는 경우가 많고 뒤쪽 팔은 문어의 몸을 이동시키는 데 더 자주 사용하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 특히 팔이 해저를 따라 문어의 몸 아래로 움직이며 컨베이어 벨트처럼 작동하는 ‘롤’(roll)과 팔을 곧게 아래로 뻗어 몸통을 들어 올리는 ‘스틸트’(stilt) 두 동작은 뒤쪽 팔로 더 자주 수행하는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 첼시 베니스 플로리다 아틀랜틱대 박사는 “이번 연구는 문어가 특정 과제를 해결할 때 몸의 특정 부위를 사용한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다”며 “이번 연구를 통해 문어 팔 기능을 모방한 로봇 팔 개선에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

2014년 12월 발사된 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 무인 소행성 탐사선 ‘하야부사 2호’(사진)는 4년 넘게 52억㎞를 날아 2019년 소행성 ‘류구’ 표면에 착륙해 탐사한 다음 이듬해 약 5.4g의 암석 시료를 지구로 보내왔다. 소행성은 약 46억년 전 태양계가 생겨났을 당시 흔적이 담겨 있는 타임캡슐 같은 존재로, 이를 분석하면 태양계가 어떻게 탄생했는지 실마리를 얻을 수 있다. 일본, 프랑스, 미국, 한국, 덴마크, 독일, 중국, 호주, 영국, 스위스 10개국 국제 공동 연구팀은 지구 근처 소행성 류구의 모체(parent body) 내에 유체(물)가 형성된 뒤 10억년 이상 흐르고 있었을 것이라는 사실을 확인했다. 이 연구에는 일본 도쿄대, 해양연구개발기구(JAMSTEC), 국립 양자 과학기술연구원 간사이 광과학연구소를 중심으로 프랑스 소르본대, 미국 카네기 과학연구소, 항공우주국(NASA) 존슨 우주센터, 한국 기초과학지원연구원, 서울대, 극지연구소, 덴마크 코펜하겐대, 독일 바이로이트대, 중국 홍콩대, 호주 퀸즐랜드대, 영국 자연사박물관, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH Zurich) 등 57개 대학과 연구기관이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 11일 자에 실렸다. 류구같이 우주에서 움직이는 소행성 관측이 중요한 것은 지구 대기권을 통과한 운석과 달리 지구 환경에 오염됐을 가능성이 작아 광물 입자의 화학 성분을 분석하면 형성 과정은 물론 형성 위치까지 확인할 수 있기 때문이다. 류구는 탄소와 물이 풍부한 C형(탄소질) 소행성이다. 탄소질 소행성은 태양계 소행성대의 외곽 지역에서 가장 흔한 천체다. 이들은 태양계 외곽에서 먼지와 얼음으로 형성됐고, 지구형 행성에 물과 기타 물질을 전달했을 가능성이 큰 것으로 알려졌다. 이런 소행성에서 수성(水性) 활동을 파악하면 행성의 진화에 대해 훨씬 이해하기 쉽다. 류구를 포함한 일부 탄소질 소행성 분석에서 모체 형성 후 몇백만 년 이내에 유체·암석 상호작용이 있다는 것을 확인했지만 그보다 더 오래된 수성 활동에 대해서는 잘 알려지지 않았다. 연구팀은 표본 분석으로 루테튬(Lu) 176이 하프늄(Hf) 176으로 바뀌는 동위원소 붕괴 과정을 관찰했다. 보통 동위원소 분석은 연대 측정에 사용되지만 이번에는 류구의 모체에서 유체 흐름의 시기를 판단하는 데 활용됐다. 분석 결과, 류구가 형성된 뒤 10억년 이상이 지날 때까지 Lu 176이 상당히 많았으며, Hf 176은 10억년이 지난 뒤에나 나타난 것으로 확인됐다. 물 때문에 Lu 176 붕괴가 늦춰졌다는 말이다. 또 유체 이동은 열을 발생시키는 충돌로 촉발됐으며 이에 따라 얼음이 녹고 소행성에 균열이 생겨 유체가 흐를 수 있게 됐을 것이라고 추정했다. 연구를 이끈 이즈카 쓰요시 도쿄대 교수(고체 지구과학)는 “이번 연구 결과는 류구 같은 탄소질 소행성으로 알려진 천체들이 이전에 생각했던 것보다 2~3배 더 많은 물을 지구형 행성에 전달했을 가능성을 보여 준다”고 말했다.

최근 미국 이민국(USCIS) 발표에 따르면 지난해 한국인의 EB-1 및 EB-2 비자 발급 건수는 5,847명에 달했다. 인구 10만 명당 11.3명 수준으로, 일본(0.66명), 중국(0.96명), 대만(6.41명), 싱가포르(3.33명)와 비교해 압도적으로 높은 수치를 보여주고 있다. 몇몇 언론들은 이는 표면적으로는 한국 고급 인력이 빠르게 유출되고 있다는 우려로 이어질 수 있다고 앞다퉈 보도했다. 그러나 이러한 수치를 단순히 두뇌 유출로만 해석하는 것은 편협한 시각이다. 미국의 EB-1A와 EB-2와 같은 고학력·전문성 기반 이민 카테고리는 한국의 우수 인재가 글로벌 무대에서 영향력을 확장하고 국제적 네트워크를 형성하는 과정으로 이해할 수 있다. USCIS의 공식 통계에 따르면, 2023 회계연도 4분기 기준 한국 출신 신청자의 EB-1A 청원은 총 669건이 접수돼 458건이 승인되었고 승인률은 약 68.5%에 달했다. 같은 기간 EB-2는 2,313건 중 1,634건이 승인돼 승인률 약 70.6%를 기록했다. 이후 발표된 2025 회계연도 1분기 통계에서는 EB-1A 전체 승인률이 약 74.9%로 더욱 높아졌으며, EB-2도 여전히 대규모 접수를 기록하며 주요 경로로 자리 잡았다. 이는 한국의 인재들이 국제적 기준에서 명확히 경쟁력을 인정받고 있다는 점을 보여준다. 보스턴에서 바이오텍 및 첨단 산업 분야 고학력자를 전문적으로 대변하는 Law Office of MJ Lee의 이명진 대표 변호사는 “이 같은 승인률은 한국 인재들의 연구 역량과 전문성이 미국 내에서 확실히 인정받고 있음을 방증한다”며 “단순한 ‘인재 유출’이 아니라 한국의 과학기술과 산업 경쟁력이 세계 무대에서 확장되는 과정으로 바라봐야 한다”고 말했다. 그는 이어 “보스턴은 하버드, MIT를 비롯해 글로벌 제약사와 바이오 스타트업이 밀집한 연구 허브로, EB-1A와 EB-2를 통해 진출한 한국 인재들은 자연스럽게 글로벌 인프라와 연결된다”며 “이는 한국과 미국을 잇는 산업·지식의 다리가 된다”고 덧붙였다. 실제로 미국 주요 대학의 한국인 영주권자 교수들이 한국에서 진출한 기업 및 연구자들과 함께 공동연구를 진행하거나 협력하는 경우도 증가하고 한국 기업의 미국 진출의 발판이 되고 있다. 결국 USCIS 통계가 보여주는 것은 단절이 아닌 순환이다. 한국의 기초과학과 첨단 산업 분야 인재들이 미국에서 활약하는 것은 단순한 유출이 아니라 국가 브랜드 확장의 기회이며, 이들이 보스턴을 비롯한 글로벌 거점에서 축적한 경험과 네트워크는 다시 한국으로 돌아올 수 있는 자산이다. 한국 인재의 미국 진출은 끝이 아니라 또 다른 시작일 수 있다.

행동주의 심리학은 프로이트의 정신분석 이론에서 이야기하는 것처럼 무의식, 내적 사고나 감정을 연구하는 대신 눈으로 볼 수 있는 행동의 결과와 보상에 대한 영향을 연구한다. 그중 타인의 행동을 관찰해 학습할 수 있다는 사회학습 이론이 있다. 사회학습은 인간과 영장류 등에서만 주로 관찰되는 학습 방법이다. 그런데, 독일 막스 플랑크 생물 지능 연구소, 뮌헨 루트비히 막스밀리안대, 튀빙겐대, 스페인 비교 인지 연구소, 덴마크 사우스덴마크대 공동 연구팀은 조류인 ‘푸른목 금강앵무’(Ara glaucogularis)가 사람처럼 다른 개체들의 모습을 관찰하는 것으로도 새로운 행동을 학습할 수 있다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 9월 5일 자에 실렸다. 동물은 어려서부터 부모에게 생존에 필요한 기술을 배운다. 이렇게 다른 개체의 행동을 보고 배우는 것을 ‘제3자 모방’이라고 한다. 제3자 모방은 직접 지시를 통해서가 아니라 두 개체 간의 상호작용을 관찰함으로써 학습하는 능력이다. 이는 인간의 경우, 문화적 관행과 사회적 규범의 전파와 관련이 있다. 직접 시연을 통해 학습하는 ‘제2자 모방’은 메추라기 같은 동물에서도 관찰됐지만, 인간 이외의 동물에게서 제3자 모방 증거를 찾은 연구는 이번이 처음이다. 연구팀은 사람의 손동작에 따라 특정 행동을 하도록 훈련받은 푸른목 금강앵무 2마리와 훈련을 받지 않은 앵무새 11마리를 대상으로 실험했다. 푸른목 금강앵무 2마리는 두 번째 손가락 검지를 위로 올리면 다리를 들고, 엄지와 검지, 중지를 모아 아래로 돌리면 몸을 회전하는 식으로 반응하면 먹이를 보상으로 받았다. 11마리 중 6마리는 유리창 건너편에서 훈련받은 앵무새가 연구원의 손동작에 따라 한쪽 다리 들기, 회전하기, 날개 치기 등 다섯 가지 동작을 관찰했고, 5마리는 관찰하지 않았다. 실험 결과, 동료 학습을 관찰한 앵무새는 다른 새보다 동작을 더 빨리 배웠다. 한쪽 다리 들기 같은 행동은 동료 행동을 관찰하지 않은 개체들보다 두 배나 빠르고 정확하게 반응했다. 일부 새들은 지시나 보상을 받기 전에 자발적으로 행동을 모방하기도 했다. 연구를 이끈 독일 막스 플랑크 생물 지능 연구소 아우구스트 폰 바이에른 교수는 “사람의 3자 모방 능력은 문화적 관행과 사회적 규범의 전파와 관련 있는데, 이번 연구 결과에 따르면 푸른목 금강앵무의 독특한 집단행동을 설명하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

과학기술정보통신부 내년도 예산안은 올해보다 12.9%, 2조 7000억원 증가한 23조 7000억원이 편성됐다. 과기부는 내년도 예산을 인공지능 분야와 전략기술 육성에 집중 투자할 계획이다. 정부의 내년 AI 관련 예산은 총 10조 1000억원으로, 과기부는 이 중 절반인 5조 1000억원을 집중한다. 세부적으로는 AI 대전환에 4조 4600억원, AI 활용 과학기술 연구개발 혁신에 6000억원을 투자한다. AI 대전환 예산은 올해 3조 4400억원에서 내년 4조 4600억원으로 1조원이 증액됐다. 이 예산으로 우선 그래픽처리장치(GPU) 등 AI 컴퓨팅 자원을 확충하는 데 내년 2조 1000억원이 투입된다. 첨단 GPU를 올해 1만3000장 들여오는 데 이어 내년 슈퍼컴 6호기용 9000장을 확보하고, 내년 본예산으로 1만 5000장을 추가해 내년까지 첨단 GPU 총 3만7000장 확보하겠다는 것이다. 이렇게 확보된 GPU를 구축할 국가AI컴퓨팅센터 사업을 재추진하고 특화 AI 모델 개발을 위한 데이터 스페이스를 만들 계획이다. 또 최고급 신진 연구자를 지원하는 ‘AI 스타 펠로우십’ 지원액도 올해 90억원에서 340억원으로 늘었다. 전 국민이 어디서든 AI를 쉽고, 안전하게 활용할 수 있는 AI 기본사회 구현을 목표로 글로벌 수준의 독자 AI 파운데이션 모델 개발을 지원하고 AI 발달로 고도화되는 사이버 공격 대응 역량을 키우겠다는 계획이다. 동시에 AI 주무 부처로서 정부 내 AI 활용을 선도한다는 목표로 ‘지능형 특화 업무혁신 시스템’을 구축하기로 했다. 또, 과기부는 정부 연구개발(R&D) 예산의 3분의 1 수준인 11조8000억원을 R&D로 집행할 예정이다. 우선 전략기술 확보에 1조2천900억원(27.8%) 증액한 5조 9300억원을 투입한다. 반도체, 디스플레이, 이차전지 등 기술 우위를 확보한 분야는 초격차 역량을 강화하고 첨단바이오·양자 등 새 미래 기술 분야 선점을 위한 투자도 확대한다. 기초과학 지원 부족에 대한 목소리를 고려해 기초연구사업은 올해보다 17.2% 증액한 2조7400억원을 투입해, 기초과제 수를 1만 5800여 개로 늘리고 신규 과제는 올해보다 2배 늘어난 7000여개를 지원한다. R&D 예산 삭감 여파로 지난해 폐지된 기본 연구 사업을 복원해 1150억원 규모로 2000개 과제를 지원하고, 해외 박사후연구원 국내 복귀를 위해 세종과학펠로우십 내 국내 복귀 트랙을 신설해 130명, 260억원을 지원할 방침이다. 과기정통부는 이번 예산에서 지출구조조정을 통해 1조2000억원가량을 조정했다고 밝혔다. 배경훈 과기정통부 장관은 “내년도 과기정통부 예산안은 AI와 과학기술을 혁신성장의 양대 축으로 삼아, 저성장 위기를 극복하고, 혁신경제로 도약하겠다는 이재명 정부의 강한 의지를 담고 있다”며 “역대 최대 예산이라는 숫자에 머무르지 않고, 국민께서 체감할 수 있는 구체적인 성과를 조속히 보여드릴 수 있도록 속도감 있게 핵심 사업들을 추진해 나갈 것”이라고 말했다. 우주청, 내년 예산 1조 1131억원 편성한편, 지난해 출범한 우주항공청도 내년 예산은 올해보다 1482억원 증가한 1조 1131억원을 편성했다. 우주청은 내년 예산을 △우주 수송 역량 강화 및 신기술 확보 △위성 기반 통신·항법·관측 혁신 △도전적 탐사로 미래 우주 먹거리 창출 △미래 항공 기술 선점 및 공급망 안정성 확보 △민간 중심 산업 생태계 조성 △우주항공 전문 인재 양성 및 실용적 외교 6대 분야에 중점 투자한다고 밝혔다. 우주 수송 부문은 올해보다 14.9%, 464억원 줄어든 2642억원을 투입할 예정이다. 이에 대해 우주청은 누리호 발사가 끝나면서 예산이 자연 감소했고, 차세대발사체가 사업계획 변경으로 일정이 지연되고 있어 예산 규모가 감액됐다고 밝혔다. 반면, 위성 부문은 올해보다 244억원 늘어난 2362억원을 투자할 예정이다. 10㎝ 물체를 분간할 수 있는 초고해상도 위성 기술개발에 62억원을 새로 투자하며 6세대 이동통신(6G) 기반 저궤도 위성통신 개발, 한국형 위성항법시스템(KPS) 개발도 추진한다. 오래 지연됐던 달 탐사 2단계(달 착륙선) 사업이 본격화되면서 우주탐사 부문은 올해보다 425억원 늘어난 968억원이 투입된다. 항공 부문에는 미래 비행기(AAV), 민항기 엔진 핵심기술, 초경량·고강도 소재 개발사업 등 올해보다 137억원 늘어난 511억원을 투자한다. 윤영빈 우주청장은 “개청 이후 전략기술로 도출한 우주 수송 역량 강화, 초고해상도 위성 개발 및 미래 항공 기술 확보를 위한 신규사업을 새로 편성했다”며 “국회 예산심의 과정에 성실하게 임해 새 정부 국정과제 이행과 우주항공 강국 도약을 위한 예산이 최종 반영되도록 최선을 다할 것”이라고 말했다.

“당장 돈이 되지 않는 기초과학은 미국 같은 부자나라나 하는 것이다. 우리는 응용에 힘쓰면 된다. 일본은 미국 기술을 가져다 성능 좋게 만들어 수출하면서 잘살지 않느냐.” 1980년대 기초과학 전공자들이 들었던 말이다. 기초과학을 ‘돈 많이 드는 취미’ 정도로 바라보는 인식이 깔려 있다. 당시에는 설득력 있어 보였다. 일본 경제가 정점에 이를 정도로 성장 중이었고, 그런 일본이 우수한 성능으로 개량한 고급 제품을 만들어 세계시장을 휩쓸었기 때문이다. 그러나 우리가 몰랐을 뿐 실제로 일본은 기초과학에 적극 투자하고 연구 성과도 많았다. 지금은 국민 다수가 단순한 응용이 아니라 근본적인 과학기술 연구개발(R&D)이 국가 발전에서 중요하다고 믿고 있다. 2024년 R&D 예산 삭감에 대해 과학자들이 문제 제기를 했을 때 사회로부터 폭넓은 지지를 받은 것만 봐도 알 수 있다. 기초과학 연구자들은 해당 연구에 어떤 쓸모가 있는지 자주 질문을 받는다고 한다. 한 과학자는 질문에 대한 나름의 일반적인 답을 준비해 다닌다고 했다. 요약하면 이렇다. 첫째 한국도 이제 선진국이므로 기초 없이 응용만으로 기술 발전을 할 수 없으며, 둘째 기초과학을 통해 창의력 있는 인재를 키울 수 있고, 셋째 국가의 지식과 문화 다양성에 기여한다. 모범 답안이다. 현실에서 기초과학의 성과가 기술혁신으로 이어지는 방식과 경로는 다양하다. 목적기초연구처럼 특정 목적에 연결된 연구 성과는 비교적 빨리 활용될 수 있다. 반면 순수기초연구의 경우 연구 성과의 미래를 점치기 어렵다. 때로는 수십년이 지난 뒤에야 활용되기도 하기 때문이다. 20세기 초 물리학에서는 많은 새로운 발견과 이론이 쏟아졌다. 핵물리학, 상대성이론, 양자역학, 방사선 연구 등이 있었고 아인슈타인, 마리 퀴리 등 수많은 과학 스타가 이 시기의 주역이었다. 이 중 엑스선, 방사선 등은 재빨리 활용됐다. 그러나 대부분은 물리학자에게나 흥미로운 문제일 뿐 현실과는 상관없어 보였다. 특히 핵물리학과 양자역학이 그랬다. 다만 핵물리학은 제2차 세계대전이라는 특수한 상황 속에 응용 가능성이 제기됐고 20~30여년 만에 원자폭탄 개발로 이어졌다. 수많은 연구자, 막대한 돈, 거대한 설비가 집중투자된 결과였다. 양자역학은 초기엔 과학자들 사이에서도 의견 일치가 쉽지 않을 정도였기 때문에 응용 가능성은 아예 언급도 되지 않았다. 그러나 양자역학 등장 100여년이 지난 지금 양자컴퓨터는 세계가 주목하는 첨단기술 중 하나가 됐다. 목적이 분명하게 설정된 연구과제가 아닌 이상 현장의 기초과학 연구자들에게 연구 결과 활용 가능성을 묻지 않았으면 좋겠다. 그들도 잘 모를 것이기 때문이다. 기초과학 연구는 국가의 미래를 위한 장기 투자다. 당장 급한 R&D에 비해 예산이 작고 우선순위가 밀릴 수는 있다. 그러나 장기적 안목에서 일정한 규모의 지속적이고 안정적인 지원은 정말 필요하고 중요하다. 이은경 전북대 과학학과 교수

순천향대학교(총장 송병국)는 교육부와 한국연구재단이 주관하는 대학기초연구소지원사업(G-LAMP)에서 ‘DNA·RNA 분자생물학’ 분야에 선정됐다고 22일 밝혔다. 대학기초연구소지원사업은 기초과학 분야의 거대 융·복합 연구를 지원하고 대학의 연구소 관리 체계를 혁신하기 위해 2023년부터 시작됐다. 순천향대는 국비 250억원 외에도 교비 5억원과 도비·시비 5억원 등 260억원 규모 연구비를 운용한다. 이번 성과로 순천향대는 9월부터 중점테마연구소인 분자대사혁신연구소 중심으로 신진 전임교원과 박사후연구원 등 신진 연구자들이 학과 간 경계를 넘어 공동연구를 수행한다. 분자대사 기전 연구와 분자대사 모델링 연구를 집중화해 첨단 분자생물학 연구도 선도한다. 송병국 총장은 “순천향대는 기초과학 분야에서 새로운 지식을 창출하는 글로벌 연구 거점으로 도약할 것”이라며 “DNA·RNA 분자생물학 분야에서 세계적 연구 성과를 창출하고, 지역과 국가 연구 경쟁력 강화에도 크게 기여하겠다”고 말했다.