토지 이용 등으로 인간의 손길 닿은 곳 동식물 2만 5166종 개체수 변화 분석 자연 서식지보다 생물 수 25~50% 감소 바이오디젤 만드는 팜유 생산과정서 숲 개간·파괴로 온실가스 배출량 늘어 폐목재 같은 바이오매스 이용 늘려야#지난해 9월 시작된 호주 산불이 5개월이 지난 지금도 계속 이어지고 있다. 최근 다소 진정세를 보이고 있지만 이미 남한 면적보다 넓은 11만㎢를 태웠다. 인명과 재산 피해도 심각하지만 캥거루, 코알라처럼 호주 일대에서만 존재하는 야생동물이 10억 마리 넘게 희생돼 순식간에 멸종위기에 처하는 등 생태 측면에서도 위기상황이다. #지난해 5월 전 세계 50개국 과학자 145명은 ‘유엔 생물다양성 과학기구’(IPBES) 총회에서 “2018년 기준 양서류 40%, 침엽수 34%, 포유류 25% 등 지구상 존재하는 800만종(種) 중 100만종이 멸종위기에 처했다”는 보고서를 내놓기도 했다. 과학자들은 멸종 생물 숫자가 늘어나는 이유로 자원고갈, 기후변화, 환경오염을 꼽았다.과학자들은 산불과 야생생물종의 멸종, 지구온난화 등 최근 일어난 생태환경 문제들은 모두 인간 때문에 생긴 일이라고 입을 모은다. 이 같은 상황에서 인간의 활동이 생태환경을 더욱 악화시켜 최악의 경우 여섯 번째 대멸종이 일어날 수도 있다는 우려를 보이는 연구 결과들이 추가로 발표됐다.영국 런던대(UCL), 런던 자연사박물관, 임페리얼칼리지 런던대, 유엔 세계환경보전감시센터, 터키 코크대, 미국 유타대 공동연구팀은 사람의 토지이용이나 각종 활동이 먹이피라미드에서 1차 포식자인 거미, 무당벌레 같은 무척추동물의 멸종을 가져올 것이라고 22일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 영국 생태학회에서 발행하는 국제학술지 ‘기능 생태학’ 21일자에 실렸다. 연구팀은 1차적으로 자연 상태의 숲에서부터 사람의 손이 닿는 농지, 도시까지 80개국에 존재하는 2만 2500여종의 동식물 개체수를 분석했다. 분석 대상이 된 동식물은 진드기부터 아프리카코끼리까지 다양했다. 연구팀은 이와 함께 기존에 연구된 460개의 데이터베이스를 활용해 2만 5166종의 동식물 개체수 변화를 추가 분석했다. 그 결과 작은 무척추동물뿐만 아니라 파충류, 양서류 같은 변온동물, 어류, 조류, 버섯 같은 균류도 인간의 손길이 닿은 곳은 자연 서식지보다 개체수가 25~50% 적은 것으로 나타났다. 인간이 자연파괴의 원인이라는 점을 보여 준 것이다. 팀 뉴볼드 런던대 박사는 “이번 연구는 인간의 활동으로 포식자들이 사라져 먹이사슬 내 다른 동물의 개체수를 통제하지 못할 경우 생태계가 급속히 붕괴될 수 있음을 암시하고 있다”고 강조했다. 한편 영국 노팅엄대, 노팅엄대 말레이시아캠퍼스, 리버풀 존무어대, 에지힐대, 말레이시아 셀랑고르주 삼림부 공동연구팀은 지구온난화를 막기 위해 사용하는 바이오디젤을 만드는 팜유(油) 생산과정이 오히려 온실가스 배출을 부추겨 지구에 더 심각한 부담을 준다는 환경단체들의 주장을 뒷받침하는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 21일자에 발표했다. 열대지역에 있는 습지 형태의 숲은 전 세계 이산화탄소 약 20%를 저장하고 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀의 분석에 따르면 바이오연료를 얻기 위해 기름야자 농장을 조성하며 숲을 파괴하는 경우 숲이 저장하고 있던 이산화탄소뿐만 아니라 땅속에 있던 메탄과 아산화질소 등 온갖 종류의 온실가스가 공기 중으로 배출된다. 연구를 주도한 소피 쇠게르스텐 노팅엄대 교수는 “바이오연료 원료 생산을 위해 숲을 개간하는 과정에서 더 많은 온실가스가 배출돼 환경에 부담을 주는 만큼 폐목재 같은 다른 바이오매스 이용을 확대해야 한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성균관대 생명과학과 연구팀이 세균감염을 막지 못하고 오히려 악화시켜 패혈증을 일으키는 고장난 면역세포를 발견하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 23일자에 발표했다. 패혈증은 세균 감염으로 전신에 염증반응이 나타나는 질환으로 심하면 영구적인 장기손상이나 사망에 이르는 일도 있다. 그러나 패혈증을 유발하는 원인에 대해서는 아직 정확히 파악하지 못하고 있었다. 연구팀은 식중독과 화농성 피부질환을 일으키는 것으로 알려진 황색포도상구균을 감염시킨 생쥐를 관찰한 결과 세균 감염 부위에서 면역기능을 제대로 수행하지 못하는 고장난 면역세포가 만들어진다는 것을 알아냈다. 고장난 면역세포는 염증유발물질은 과도하게 분비하고 세균을 퇴치할 수 있는 활성산소는 제대로 분비하지 못하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 고장난 면역세포를 제거하면 조직손상과 치사율이 현저히 줄어든다는 사실도 관찰했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

낯선 곳에서도 지도 한 장만을 들고 길을 잘 찾는 사람이 있는가 하면 몇 번이나 갔던 곳도 매번 새로운 곳을 가는 듯 낯설어 하는 사람들도 있다. 이는 공간지각력이나 공간기억력이 떨어지기 때문이다. 그런데 손전등만 있으면 이런 사람들의 공간기억력을 순식간에 높여줄 수 있는 기술이 있다면 믿을 수 있을까. 아직 동물실험 단계이지만 국내 연구진이 빛을 머리에 비추는 것만으로도 공간기억력을 향상시킬 수 있는 방법을 찾아냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 사회성뇌과학그룹 연구팀은 외과 수술 없이 비침습적 방법으로 머리에 손전등 정도의 빛을 비추는 것만으로도 뇌신경세포 내 칼슘농도를 조절해 공간기억능력을 향상시키는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 칼슘은 세포 이동, 분열, 유전자 발현, 신경전달물질 분비, 항상성 유지 등 세포기능에 폭넓게 관여하는 주요 물질이다. 세포가 제 기능을 수행하기 위해서는 세포 내 칼슘농도가 적절하게 조절되야 하는데 만약 그 양이 부족해지면 인지장애, 심장부정맥 등 다양한 질환으로 이어지게 된다. 이번 연구에 교신저자로 참여한 허원도 IBS 초빙연구위원(카이스트 생명과학과 교수)은 이전 연구에서 세포에 빛을 비춰 세포 내 칼슘 농도를 조절할 수 있는 ‘옵토스팀원’ 기술을 개발했다. 옵토스팀원은 빛으로 세포기능을 조절하는 광유전학 기술로 쥐의 머리에 청색 빛을 비춰주면 광수용체 단백질들이 결합되면서 세포 내로 칼슘을 유입시키는 기술이다. 두개골을 여는 등의 외과수술은 아니지만 옵토스팀원 기술을 이용하기 위해서는 체내 광섬유를 삽입하는 과정을 거쳐야 한다. 이번 연구에서는 옵토스팀원에서처럼 광섬유를 심는 정도의 수술도 하지 않고 광수용체 단백질 유전자를 변형시킴으로써 빛에 대한 민감도를 55배 증가시킨 ‘몬스팀원’ 기술을 개발했다. 빛에 대해 민감하게 반응하는 유전자 덕분에 수술 없이 살아있는 쥐의 머리에 손전등 정도의 빛을 비추는 것만으로도 뇌 신경세포 내 칼슘농도 증가 시키고 공간기억력을 향상시키는데 성공했다. 특히 이번 기술은 머리뼈 근처 뇌 피질 뿐만 아니라 뇌 깊숙한 곳에 있는 해마와 시상에 있는 뇌신경세포의 칼슘농도 증가도 이끌어 낸다는 것을 확인했다. 연구팀은 생쥐들에게 공간공포실험을 실시한 결과 몬스팀원 처리를 받은 생쥐들이 그렇지 않은 생쥐들보다 공포기억력이 더 오래간다는 사실을 관찰할 수 있었다. 허원도 교수는 “이번 기술은 뇌세포 칼슘 연구와 뇌인지 과학연구 등에 다양하게 적용될 수 있을 것”이라며 “수술 없이 살아있는 동물의 뇌신경세포를 조절하는 것 뿐만 아니라 향후 세포 수준을 넘어 개체 수준까지 칼슘에 의한 신경행동학적 변화를 규명하는 연구에 활용될 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

■ 한국기초과학지원연구원 △ 소재분석연구부장 원종한 △ 환경분석연구부장 정성욱 △ 기획부장 이훈현 △ 정책성과부장 허양훈 ■ 한국기자협회 ◇ 승진 △ 대외협력국장 이원희 △ 기획국장 김동기 △ 사무국 과장 이시우 ■ 강원도 ◇ 국장급 승진·전보 △ 총무행정관실(직위승진, 장기교육) 홍경수 △ “ 박광용 ◇ 과장급 승진·전보 △ 기획조정실 세정과장(전입) 김상영 △ ” 미래전략과장(승진) 전희선 △ 의회사무처 기획행정전문위원(승진) 현준태 △ 총무행정관실(복귀, 승진, 2018평창기념재단 파견) 김정남 △ 건설교통국 교통과장(승진) 엄명수 △ 녹색국 산림소득과장 강효덕 △ “ 산림관리과장(승진) 홍사은 △ 총무행정관실 김형옥 △ 재난안전실 방재과장(승진) 고규재 △ 도로관리사업소장(승진) 최봉용 △ 재난안전실 안전총괄과장 직무대리(직위승진) 김만호 △ 글로벌투자통상국 투자유치과(직위승진, 강원도혁신도시발전지원센터 파견) 김주선 △ 농정국 동물방역과장 직무대리(직위승진) 서종억 △ 한해성수산자원센터소장 직무대리(직위승진) 권용범

IBS 나노의학연구단, 사람 발걸음부터 미세세포 움직임 인식가능한 촉각장치 개발 국내 연구진이 사람의 발걸음부터 미세한 세포 움직임까지 인식할 수 있는 3차원(3D) 촉각인식장치를 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대, 한양대, 카이스트 공동연구팀은 큰 힘부터 초미세 압력까지 모두 감지해 낼 수 있는 고감도 촉각 인식장치와 압력을 감지할 수 있는 발광물질을 개발하는데 성공했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 15일자 표지논문으로 실렸다. 피부에 닿아 느껴지는 감각인 촉각은 압력, 온도, 통증 등을 느낄 수 있도록 돼 있다. 최근에는 온도, 소리, 빛 등을 피부로 감지할 수 있는 다양한 인식 장치개 개발되고 있다. 특히 3D 촉각인식 장치가 주목 받고 있는데 이 장치는 센서를 조밀하게 배열함으로써 정밀한 촉각을 감지할 수 있다. 문제는 센서간 거리가 가깝게 만들어야 하다보니 조밀하게 배열하는 것이 쉽지 않을 뿐만 아니라 상호 간섭현상 때문에 오작동 되는 경우도 있다.연구팀은 압력에 따라 두께가 변하는 물질을 이용한 트랜지스터 센서를 개발해 센서간 간섭 없이 조밀한 배열이 가능토록 하고 세밀하게 감지할 수 있게 만들었다. 센서를 기판에 배열하는 식이 아니라 트랜지스터 자체를 압력센서로 작동하도록 한 것이다. 연구팀은 사람 머리카락 단면보다 작은 면적에 가로, 세로 각각 20줄씩 400개의 센서를 배열한 3D 촉각 인식장치를 개발하고 장치가 잘 작동하는지를 실험했다. 연구팀은 50㎏의 사람이 직경 2㎝ 크기의 굽을 가진 구두를 신고 인식장치를 밟았을 때 굽에 가해지는 압력의 면적과 세기가 실제 인식되는지와 사람 심장세포의 움직임을 측정한 결과 사람 심장세포 하나가 움직일 때 압력은 구두 굽이 가하는 압력보다 1만분의 1 수준이라는 것을 확인했다.여기에 연구팀은 촉각을 느끼면 스스로 빛을 내는 화학물질을 결합시켜 촉각을 시각화하는 일종의 공감각화하는 기술도 개발했다. 박장웅 IBS 연구위원(연세대 신소재공학과 교수)은 “이번 연구는 매우 작은 크기의 물체 압력을 실시간으로 측정하고 시각화시킬 수 있다는 장점이 있다”라며 “심장 박동, 혈압 등 인체신호를 모니터링하는 장치를 개발하고 신체정보를 빅데이터로 만들어 인공지능 진단 등에 활용할 수 있는 방법을 연구할 계획”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

광주시가 경제자유구역 후보 지역으로 선정됐다. 광주시는 이를 지역 산업 패러다임을 근본적으로 바꾸는 계기로 삼겠다며 반색하고 있다. 15일 광주시에 따르면 현재 광주시의 외국인 직접투자 유치 실적은 수년째 전국 꼴찌 수준에 머물고 있다. 최근 산업통상자원부가 발표한 자료에 따르면 지난해 광주 지역 외국인 직접투자 유치 실적은 600만 달러를 기록했다. 2014년 1900만 달러(10건)였던 외국인 직접투자 금액은 2015년 1200만 달러(19건), 2016년 1000만 달러(7건)로 감소하더니 2017년 800만 달러(9건), 2018·2019년 각각 600만 달러(6건, 9건)로 1000만 달러 아래로 추락했다. 이런 수치를 보면 수도권으로부터 상대적으로 멀리 떨어진 지리적 여건과 변변치 못한 지역 산업 구조를 감안하더라도 광주시가 아예 투자 유치에 손을 놓고 있지 않느냐는 지적마저 나올 정도로 저조한 형편이다. ●작년 외국인 투자 유치 실적 전국 꼴찌 수준 이런 가운데 최근 정부로부터 희소식이 전해졌다. 산업부가 지난달 27일 경제자유구역위원회를 열고 광주 4개 지구를 경제자유구역 후보 지역으로 지정하면서 투자 유치에도 청신호가 켜졌다. 경제자유구역 예비 후보지는 ▲첨단 3지구 1.106㎢(33만평, 북구·광산구) 인공지능(AI) 융복합지구 ▲빛그린국가산단 1.847㎢(56만평, 광산구) 미래형 자동차 산업 지구 ▲에너지밸리 일반산단 0.932㎢(28만평, 남구) 스마트에너지 산업 Ⅰ지구 ▲에너지밸리 국가산단 0.486㎢(15만평, 남구) 스마트에너지 산업 Ⅱ지구 등이다. 시는 이들 지역이 사실상 경제자유구역으로의 지정이 확실시되는 만큼 산단별 기능에 맞게 투자와 산업시설 유치에 행정력을 집중하기로 했다. 이들 지역 가운데 가장 관심이 쏠리는 곳은 광주 북구·광산구, 전남 장성군 등이 포함된 광주연구개발특구 첨단 3지구다. 시는 이곳 일대 361만 6853㎡를 AI 중심 산업융합 집적화단지로 개발한다. 전체 면적의 85.6%인 309만 5950㎡가 최근 개발제한구역에서 해제되면서 사업에 가속도가 붙었다. 이 중 경제자유구역으로 예비 지정된 곳은 행정구역상 광주 경계 안에 포함된 110만 6000㎡이다. 시는 이곳 일대를 공영개발 방식으로 1조 217억원을 들여 2025년까지 개발을 마무리한다. 오는 29일 김대중컨벤션센터에서 AI 비전 선포식을 갖고 5년간 데이터센터 등 관련 인프라 구축에 4000여억원을 투입하기로 한 내용을 발표한다. AI 기반의 바이오·헬스케어 분야가 핵심이다. 전체 400만여㎡의 광주 빛그린산단에서는 지난해 말 ‘광주형일자리’가 적용된 현대차 완성차 공장 착공식이 열렸다. 광주글로벌모터스는 산단 내 60만 4300여㎡에 전체 면적 10만 9200여㎡의 연간 10만대 규모 생산 라인을 갖춘다. 2021년 하반기부터 경형 스포츠유틸리티차량(SUV)을 양산할 계획이다. 나머지 땅에는 친환경 자동차 부품 단지, 주거단지 등이 차례로 들어설 예정이다. 이곳은 친환경과 인공지능 기술을 활용한 자율주행자 등 미래형 자동차산업지구로 특화해 육성된다.‘에너지밸리’에 위치한 광주 남구 압촌동 일대 도시첨단산단은 1단계 48만 5000여㎡ 규모의 국가산단과 인근 제2단계 120만㎡ 규모의 지방산단으로 나눠 순차적으로 조성된다. 오는 6월 완공 예정인 국가산단에는 효성, LS산전 등 대기업과 한국기초과학지원연구원 등이 줄줄이 문을 연다. 모두 2978억원이 투입돼 2021년 완공할 예정인 지방산단은 현재 공정률 25％이다. 빠르면 올 상반기부터 에너지 관련 기업들을 대상으로 분양을 시작한다. 도시첨단산단은 에너지 효율 향상과 스마트 그리드 분야에 AI 기술과 서비스를 융합해 키울 예정이다. 이들 4개 산단은 광주의 미래 경제를 이끌어 나갈 핵심 산업지구로 꼽힌다. 산업부는 올 상반기 중 이들 산단을 경제자유구역으로 공식 지정할 예정이다. 경제자유구역은 투자 조세 감면, 규제 완화 등 투자 기업에 유리한 경영 환경과 생활 여 건을 조성해 투자 유치를 촉진하려고 정부가 지원하는 특별경제구역이다. 이용섭 광주시장의 1호 공약으로 투자 유치 활성화와 지역경제 발전을 견인하기 위해 광주시가 조성을 추진했다. ●“4차 산업혁명 선도 핵심 기지 만들 것” 경제자유구역으로 지정되면 약 40명 규모의 투자유치 전문 기구인 가칭 ‘광주경제자유구역청’이 신설된다. 시는 행정안전부와의 협의를 거쳐 경제자유구역청 설치를 추진 중이다. 경제자유구역청은 투자 유치 전문 인력으로 구성된 조직이 이끌어 간다. 입주 기업에는 관세·취득세 등 각종 세금 감면 혜택이 뒤따른다. 지방세는 자치단체 조례에 따라 최장 15년간 100% 감면도 가능하다. 국비 지원으로 진입도로, 상하수도, 폐기물 처리시설 등 기반 시설을 확충할 수 있다. 노동·정비계획·외환거래 등에서 완화된 규제를 적용받는 등 각종 혜택이 주어진다. 광주시는 이 같은 각종 인센티브가 주어지는 광주경제자유구역의 비전을 ‘상생과 AI 기반 융복합 신산업 허브’로 결정했다. 이를 바탕으로 노사상생 광주형 일자리 확대, AI 기반 신산업 창출, 기존 주력 산업과 AI 융복합을 통한 산업 재편을 꾀한다는 구상이다. 시는 경제자유구역 지정으로 5조 7751억원 생산, 1조 9063억원 부가가치, 3만 7075명 취업 유발 효과가 생겨날 것으로 보고 있다. 시 관계자는 “경제자유구역 지정을 계기로 광주를 우리나라 4차 산업혁명을 선도하는 핵심 기지로 만들어 나갈 것”이라고 말했다. 광주 최치봉 기자 cbchoi@seoul.co.kr

영화 ‘해리포터’와 ‘반지의 제왕’에서는 몸을 숨길 수 있는 망토가 등장한다. 현실에서도 레이더나 음파를 흡수해버리는 스텔스기나 스텔스함정, 스텔스 잠수함 등이 있다. 이렇게 스텔스 기능을 만들어 주는 것은 자연계에는 존재하지 않는 메타물질 때문이다. 국내 연구진이 음파 성질을 자유자재로 바꿔 투명망토나 스텔스 기능은 물론 소음까지 없애줄 수 있는 메타물질을 개발해 주목받고 있다. 서울대 전기전자공학부, 홍콩과학기술대 공동연구팀은 디지털 프로그램으로 폭넓은 영역에 스텔스 기능을 구현할 수 있는 가상 메타물질 기술 개발에 성공하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 14일자에 발표했다. 특히 이번 기술은 음향 파동이라는 물질적 특성을 자유자재로 구현할 수 있어 다양한 분야로 활용할 수 있다는 특징이 있다. 메타물질은 자연계에는 존재하지 않는 특이한 물리적 특성을 가진 물질로 고해상도 이미징, 투명망토, 스텔스 기능, 무반사 태양전지 등 다양하게 활용이 가능하다. 문제는 메타물질을 만드는데 사용된 자연물질과 구조체의 특성에 따라 메타물질의 성질과 기능이 결정되기 때문에 메타물질을 사용하려는 목적에 맞춰 모든 영역에 적용하기는 쉽지 않다. 이 때문에 기존에 메타물질을 설계할 때는 메타물질 구조체를 설계한 다음 원하는 특성을 가질 때까지 조금씩 변형하는 설계기법이 쓰였다.연구팀은 거꾸로 원하는 특성을 얻을 수 있는 메타물질 구조를 계산해 만드는 방식을 선택했다. 이를 위해 디지털 회로와 신호처리 기술을 이용해 자연물질의 분극현상을 흉내내 실제 구조체 없이도 원하는 파동물성과 주파수 분산 특성을 자유자재로 구현하는 가상화 음향 메타물질 기술을 개발했다. 스텔스기를 만든다고 할 때 기존에는 스텔스기 표면에 물리적으로 메타물질을 붙이거나 도색을 해야 했지만 이번 기술을 활용하면 기존 항공기도 스텔스 기능을 갖출 수 있게 되는 것이다. 연구팀은 이번에 개발한 가상의 메타물질을 이용해 빛, 소리 등 파장의 반사, 산란 같은 현상을 제어할 수 있게 됨에 따라 레이더나 소나로부터 탐지되지 않는 스텔스 기술이나 방음, 흡음설계도 가능하다고 설명하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

21세기 지구상에 살고 있는 인간을 포함한 모든 생물체에 가장 중요한 과학적 문제는 지구온난화로 인한 기후변화일 것이다. 기후변화로 인해 겨울철 혹한과 폭설, 여름철 폭염과 열대성 폭풍 등이 잦아지고 있다. 특히 태풍이나 허리케인, 사이클론 등 열대성 저기압은 적도 부근 바다온도에 영향을 받고 있다. 많은 과학자들이 열대지역의 해수온도가 높아지는 이유에 대해 찾고 있지만 아직까지 정확한 해석을 내놓고 있지 못하다. 이 같은 상황에서 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부, 미국 하와이대 대기과학과, 시애틀 워싱턴대 대기해양합동연구소 공동연구팀은 아열대 지역에서 발생한 온실기체가 열대지역 온도 상승을 부추긴다는 사실을 밝혀내고 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 14일자에 발표했다. 이산화탄소, 메탄 같은 대기 중 온실가스가 지구 평균기온을 상승시킨다는 것은 잘 알려져 있지만 그 정도는 지역마다 차이를 보이고 있다. 지난 50년 간 지구 전체 평균 해수면 온도는 0.55도 상승했지만 동태평양을 제외한 열대지역 해수면 온도는 0.71도 높아졌다. 열대 해수면 온도상승은 4~5년에 한 번씩 발생하는 엘니뇨 현상과 맞물려 날씨와 강우를 불안정하게 만들기 때문에 기후과학자들의 관심 대상이었다. 연구팀은 열대 지역은 해들리 순환이라는 대규모 대기순환을 통해 아열대 지역과 영향을 주고 받는다는 사실에 착안했다. 연구팀은 열대와 아열대에서 발생한 온실가스가 온도상승에 기여하는 정도를 분리해 접근했다. 기후모형으로 열대와 아열대 지역에 이산화탄소 농도가 증감을 시뮬레이션해 대기와 해양순환과정을 정밀분석했다. 기존 기후분석 모형들은 전 지구에 동일한 농도의 이산화탄소가 있다고 가정했기 때문에 지구온난화가 다른 지역에 어떤 영향을 미치는지에 대해 정확히 알지 못했었다.그 결과 아열대 지역 이산화탄소는 같은 양의 열대지역 이산화탄소보다 열대 해수면 온도를 40% 이상 상승시키는 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 온실가스 증가로 아열대 지역의 온도가 상승할 경우 적도-아열대 간 온도차가 줄어들고 해들리 순환이 약화된다는 것이 관찰됐다. 이에 따라 무역풍과 해수용승 현상이 줄어 결국 열대 해수면 온도 증가로 이어진다는 설명이다. 이와 동시에 무역풍이 열대지역으로 수송하던 수증기량도 감소해 열대지역 구름양이 줄어들어 맑은 날이 계속되면서 일사량이 늘어나고 온도 증가를 촉진시킨다는 것도 확인됐다. 악셀 팀머만 IBS 기후물리연구단 단장(부산대 석학교수)은 “이번 연구는 아열대 지역인 중남부 아시아, 미국 남부 등에서 온실가스 감소가 열대지역의 온도 상승에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준 것”이라며 “온실가스 이외 대기 질이 미치는 영향을 추가로 연구해 이 같은 상관관계를 명확하게 밝힐 계획”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수질기준 충족돼도 음용 권장하면 안 돼 많은 물 빨리 통과한 탓에 필터 변색 심해지난해 6월 인천 적수 사태에서 논란에 불을 지핀 것은 먹는물 수질 기준이었다. 수돗물을 사용하는 가정에서는 분명 육안으로 봐도 벌건 물이 쏟아져 나오는데 정작 인천시에서는 먹는물 기준상 문제가 없다며 마셔도 된다고 발표했기 때문이다. 시민들은 “당신이나 마셔라”라며 적극 항의하기 시작했다. 또 하나의 문제는 필터였다. 수도꼭지에 달아 놓은 필터의 색깔이 짧은 시일에 누렇게 혹은 붉게 변하거나 검은 이물질이 걸러지면서 주민들은 당장 녹물이 나오지 않더라도 이를 근거로 민원을 넣었다. 이에 환경부는 뒤늦게 인천 수돗물이 수질 기준에 적합한지 조사에 나섰지만, 인천시 보건환경연구원에서 분석한 1071건 가운데 먹는 물 수질기준을 벗어난 사례는 9건에 불과했고 재검사를 실시한 결과 모두 기준에 만족한 것으로 확인됐다. 당시 필터 이물질에 대한 성분을 분석한 결과 알루미늄 36~60%, 망간 14~25%, 철 등 기타 성분이 26~49%를 차지한 것으로 나타났다. 갈색은 망간, 붉은색은 철 때문인 것으로 분석된다. 서울신문은 적수 사태가 발생한 지 4개월가량이 지난 지난해 10월 말에도 여전히 녹물 민원이 발생하고 있는 인천 영종도 지역에서 지름 2㎝, 길이 12.7㎝ 크기의 필터 2점을 입수해 직접 한국기초과학지원연구원에 성분 분석을 의뢰했다. 약 한 달간 사용한 주방 필터에서는 구리 12.6㎎, 철 11.8㎎, 알루미늄 5.4㎎, 망간 3.11㎎과 비소 0.008㎎, 크롬 0.081㎎, 납 0.083㎎, 아연 0.156㎎ 등의 중금속이 미량 검출됐다. 다만 필터를 통과한 물의 양이 정확하지 않아 수질 기준 적합성 여부를 판단하는 데는 한계가 있었다. 먹는물 수질기준으로는 ℓ당 비소 0.01㎎, 크롬 0.05㎎, 납 0.1㎎, 아연 3㎎을 넘지 말아야 한다. 검사를 담당한 박사는 “입자성 부유물이 많고 특히 구리 성분이 유독 많이 검출됐는데 이는 수도관이 동관일 가능성이 높기 때문”이라고 분석했다. 환경부는 지난해 7월 필터 검사 결과를 발표하면서 세계보건기구(WHO) 등의 자료를 인용해 “구리는 필수영양소이고 일일 약 1000~2000㎎ 정도를 섭취하는 경우에는 위장 장애를 일으킬 수도 있으나 일반적으로 몸속에 축적되지 않고 대부분(98%) 땀이나 소변 등으로 배출된다”고 설명했다. 구리나 망간, 철 등의 물질이 심미적인 거부감을 일으킬 수는 있으나 인체에 영향을 미칠 만한 수준은 아니라는 얘기다. 필터에 대한 오해도 있다. 필터에 걸러진 물질이나 변색은 많은 양의 물이 필터를 통과해 압축적으로 나타나는 것이기 때문에 필터 변색이 심하더라도 물의 양을 일정하게 받아서 측정하는 수질 검사에서는 수치가 높게 나타나지 않을 수 있다는 게 전문가들의 일반적인 견해다. 그러나 녹물이나 이물질이 나오는데도 수질 기준을 충족한다고 해서 음용을 권장할 수는 없다. 먹는물 수질기준은 물에 용해된 물질의 농도를 검사하는 것이기 때문에 용해되지 않은 입자성 물질에 대해서는 사실 명확한 기준이 없는 것이나 다름없다. 이 때문에 수질 기준 가운데 맛·냄새·색깔 등 심미적 물질에 대한 기준을 강화해야 한다는 의견도 나오고 있다. 미국 필라델피아의 경우 탁도 기준이 우리나라(0.5NTU)보다 엄격한 0.3NTU인데 보통 0.1NTU에 맞춰 공급하고 있다. 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr이성원 기자 lsw1469@seoul.co.kr

국내 연구진이 화학산업은 물론 제약산업에서 다방면으로 쓰이는 과산화수소를 저렴하면서도 친환경적이고 생산효율을 8배 가량 높일 수 있는 촉매기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단, 서울시립대 화학공학과, 포항가속기연구소 공동연구팀은 산소와 물만으로 화학산업의 ‘쌀’로 불리는 과산화수소를 저렴하게 생산해 낼 수 있는 방법을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼즈’ 14일자에 실렸다. 이번에 개발된 기술은 기존에 사용되던 촉매보다 2000배 가량 저렴해 가격, 효율, 환경 문제를 모두 해결한 것으로 평가받고 있다. 과산화수소는 치약, 주방세제 같은 생활용품은 물론 폐수처리장, 멸균과 살균이 필요한 의료현장, 불순물 제거가 필수적인 반도체 공정 등 다양한 화학, 의료, 환경분야에서 활용되는 화학물질이다. 과산화수소 분자식을 보면 원자 2개, 산소 원자 2개가 결합된 형태이기 때문에 이론적으로는 수소기체, 산소기체, 물만으로도 합성이 가능하지만 실제 세 종류만으로는 활성이 낮아 거의 활용되지는 않는다. 현재는 과산화수소를 만들 때 안트라퀴논을 유기용매에 녹인 뒤 값비싼 귀금속인 팔라듐으로 만든 촉매를 이용해 산화, 환원반응을 거쳐 만들어 진다. 비싼 촉매를 이용해 다단계를 거치기 때문에 에너지 효율이 낮고 유기 용매를 사용하기 때문에 환경오염을 일으킨다는 단점이 있다. 연구팀은 철이나 코발트, 니켈 같은 저렴한 원자가 그래핀 위에 놓여있을 때 전기화학적 반응 효율이 높아진다는 점에 착안했다. 실제로 연구팀은 계산화학적 방법을 이용해 촉매 활성 조절이 가능하다는 것을 확인하고 꿈의 신소재라고 불리는 2차원 그래핀 위에 저렴한 코발트 원자를 올린 형태의 촉매를 만들었다. 팔라듐으로 촉매를 만들었을 때보다 가격이 2000분의 1 수준에 불과하다. 연구팀이 개발한 코발트-그래핀 촉매를 산소포화 수용액에 넣고 전기를 가하면 별도의 화합물이나 복잡한 공정없이 간단히 과산화수소를 생산할 수 있는 것이다.1㎏의 촉매를 사용했을 때 하루 341.2㎏의 과산화수소를 생산할 수 있어 현재 가장 효율이 높다는 귀금속계 촉매보다 8배 이상 생산효율이 높은 것으로 평가받고 있다. 이번에 개발한 촉매는 110시간 이상 연속 생산을 한 뒤에도 성능이 98% 이상 유지되는 것도 관찰됐다. 이와 함께 기존 촉매와는 달리 반응 후 회수해 재활용할 수 있다는 장점을 갖고 있기 때문에 폐촉매 발생 같은 환경문제도 일으키지 않는다. 현택환 단장(서울대 화학생물공학부 석좌교수)은 “최근 초정밀 반도체, 정밀 기계부품 기술이 발전하면서 과산화수소 수요도 증가하고 있는 만큼 저렴하고도 높은 효율로 생산할 수 있는 방법이 필요한 상황”이라며 “이번 연구는 과산화수소를 환경친화적이며 경제적으로 생산할 수 있게해줄 뿐만 아니라 화학산업 전반의 생산성 향상에도 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세포 깨우면 회복… 근본적 치료 기대영화 ‘백투더퓨처’의 배우 마이클 J 폭스, 유명 권투선수 무하마드 알리, 교황 요한 바오로 2세 등이 앓았던 파킨슨병은 도파민 신경세포의 활동이 줄어들어 잠들면 발생한다는 사실을 국내 연구진이 처음으로 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 인지교세포과학그룹, 서울아산병원, 한국과학기술연구원(KIST), 충남대 의대, 한국뇌연구원, 분당서울대병원 공동연구팀은 뇌 속에 있는 별모양의 신경세포인 별세포가 도파민 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병이 유발된다는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 10일자에 발표했다. 파킨슨병은 손발이 심하게 떨리거나 운동 능력이 저하되는 퇴행성 뇌질환으로 나이가 들수록 발병 확률이 높아진다. 지금까지는 운동에 관여하는 도파민 신경세포가 죽으면서 파킨슨병이 발생한다는 것이 정설이었다. 그런데 이번에 국내 연구팀이 동물실험을 통해 별세포에서 ‘가바’라는 물질이 과다하게 분비돼 도파민 신경세포 활동을 둔화시켜 도파민 분비가 제대로 되지 않으면 파킨슨병이 생긴다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 파킨슨병을 유발시킨 생쥐로 별세포가 가바를 분비하지 못하도록 하는 실험을 한 결과 도파민이 정상적으로 분비되면서 운동 기능 이상 같은 파킨슨병 증상이 완화되는 것을 관찰했다. 또 연구팀은 정상적인 생쥐의 머리에 광섬유를 심어 도파민 신경세포를 빛으로 제어하는 광유전학 실험도 했다. 실험 결과 도파민 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병에 걸린 것처럼 몸이 떨리고 걸음이 불안정해지는 것이 관찰됐고 도파민 신경세포를 깨우면 다시 정상으로 돌아온다는 사실을 재확인했다. 연구팀은 이번 결과를 활용하면 파킨슨병을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장이 국가지원 연구성과를 자기 회사 명의로 출원했다가 기소됐다. 대전지검 특허범죄조사부는 김 단장을 사기와 업무상 배임 등 혐의로 기소했다고 7일 밝혔다. 김 단장은 서울대 교수로 있던 2010∼2014년 한국연구재단 연구비(29억여원)로 발명한 유전자 가위 관련 특허기술 3건을 자신이 최대 주주로 있는 툴젠에 이전했다. 또 서울대와 IBS 재직시 발명한 특허기술 2건을 신고 없이 툴젠 명의로 미국에 특허 출원한 혐의도 받고 있다. 서울대 산학협력단은 김 단장의 직무발명 지식재산권을 승계받아야 하는 데도 이를 제대로 관리하지 않은 것으로 나타났다. 검찰은 김 단장 범행에 가담한 툴젠 임원 A(39)씨도 기소했다. 대전 이천열 기자 sky@seoul.co.kr

한일 무역 분쟁으로 심기가 불편한 국민을 더 불편하게 만드는 숫자가 있다. 24대0, 20대2. 가끔 언론에 등장하는 일본과 한국의 과학기술 분야 점수판이다. ‘24대0’은 2019년까지 노벨 과학상 수상자 숫자이고 ‘20대2’는 두 나라가 보유한 방사광가속기 숫자이다. ‘배출’이 무엇이냐를 엄밀하게 따지면 일본의 노벨 과학상 숫자는 조금 달라질 수 있지만, 한국과 일본 사이에 기초과학에서 쉽게 넘을 수 없는 격차가 존재하는 것은 분명한 사실이다. 방사광가속기 숫자는 사정이 조금 다른데, 일본의 20은 실험실 수준의 소형 방사광가속기까지 포함한 것이라 우리나라가 보유한 세계적인 규모의 포항 방사광가속기 2기와 동등하게 비교하는 것은 무리가 있다. 그러나 양적, 질적으로 두 나라의 방사광가속기 수준에 차이가 있는 것 역시 부인할 수 없다. 방사광은 ‘꿈의 빛’이라고 부르는 기초과학 도구이면서 소재 개발의 필수 도구이다. 우리나라 제조업의 생명줄은 소재인데, 소재의 외국 의존도를 낮추려면 방사광가속기에 대한 투자를 게을리해선 안 된다. 물론 방사광이 마법의 탄환은 아니다. 일본 스미토모 고무는 2017년 유럽에서 열린 타이어 기술 박람회에서 신개념 타이어 소재로 상을 받으면서, 소재 개발을 위해 방사광뿐만 아니라 중성자와 슈퍼컴퓨터를 복합적으로 사용했다고 밝혔다. 바야흐로 소재 개발 하나에도 한 나라의 모든 과학 인프라로 총력전을 하는 시대가 됐다.

“기초과학연구원(IBS)이 명실상부한 국내 유일의 기초과학연구소로 자리잡도록 하는 작업이 향후 5년간 진행될 겁니다.” 지난해 11월 22일 제3대 IBS 원장으로 취임한 노도영(57) 신임 원장은 6일 과학기자들과 만나 5년 임기 동안 IBS의 운영계획을 설명하는 자리에서 이같이 밝혔다. 노 원장은 1985년 서울대 물리학과를 졸업하고 1991년 미국 매사추세츠공과대(MIT) 물리학과에서 박사 학위를 취득한 뒤 광주과학기술원(GIST) 물리광과학과 교수를 역임하는 등 방사광 분야에서 세계적인 권위자로 인정받는 인물이다. IBS는 세계 최고 수준의 기초과학 연구를 수행하기 위해 2011년 11월에 설립된 연구기관으로, 중이온가속기건설구축사업단 등 총 31개 연구단으로 구성됐다. 2250명의 연구자가 2249억원의 연구개발 예산을 받아 다양한 기초과학 연구를 진행하고 있다. 노 원장은 우선 지난해 과학기술정보통신부 감사에서 일부 연구자의 연구비 부정 사용 문제가 지적된 것을 언급하며 “대부분 의도적이라기보다는 행정적 실수가 많았다”면서 “운영상 발생했던 여러 문제점에 대해 후속 조치를 하고 있다”고 말했다. 노 원장은 좋은 연구 성과지만 응용이나 산업기술 쪽으로 쏠려 있거나 연구가 우수하지 못하다는 결론에 이르면 해당 연구단을 종료하겠다는 계획을 밝혔다. 종료되는 연구단은 우수한 연구자들을 불러 재구성한다는 계획이다. 노 원장은 “많은 분이 언제 노벨과학상 수상자를 배출하느냐고 묻는데 우리는 ‘노벨상’이 아닌 ‘새로운 발견’이 목표”라며 “연구자들이 원하는 연구를 마음껏, 꾸준히 할 수 있도록 지원한다면 좋은 연구 성과들이 나올 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　“기초과학연구원(IBS)이 명실상부한 국내 유일의 기초과학연구소로 자리잡도록 하는 작업이 5년 동안 이뤄질 것입니다. 연구 수월성이 부족하거나 ‘기초과학 연구’라는 목적에 맞지 않는다면 과감히 연구단을 종료하겠다는 것도 그런 취지입니다.” 　지난해 11월 22일 제3대 IBS 원장으로 취임한 노도영(57) 신임 원장은 6일 과학기자들과 만나 5년 임기 동안 IBS 운영계획을 설명하는 자리에서 이 같이 밝혔다. 노 원장은 1985년 서울대 물리학과를 졸업하고 1991년 미국 매사추세츠공과대(MIT) 물리학과에서 박사학위를 취득한 뒤 광주과학기술원(GIST) 물리광과학과 교수를 역임하는 등 방사광 분야에서 세계적인 권위자로 인정받고 있는 인물이다. 　IBS는 세계 최고수준의 기초과학 연구를 수행하기 위해 2011년 11월에 설립된 연구기관으로 현재 30개 연구단과 중이온가속기건설구축사업단으로 구성돼 있다. 올해 기준으로 2250명의 연구자가 2249억원의 연구개발예산을 받아 다양한 기초연구에 참여하고 있다. 　노 원장은 우선 지난해 과학기술정보통신부 감사에서 일부 연구자들의 연구비 부정 사용 문제가 지적된 것에 대해 언급하며 “연구자들이 규정이나 법을 어긴 경우가 있는데 대부분 의도적이라기보다는 행정적 실수가 많았다”라며 “취임후 운영상 발생했던 여러 문제점들에 대한 파악은 끝났고 후속조치를 하고 있다”라고 말했다. 　노 원장은 올해 8년차 연구단 평가를 통해 ‘우수성’이라는 기준에 미달하거나 좋은 연구성과들이지만 응용이나 산업기술 쪽으로 쏠려 있다면 ‘기초과학 연구기관’이라는 설립취지에 맞지 않는 만큼 연구단을 종료하겠다는 계획을 밝혔다. 이렇게 종료되는 연구단이 있을 경우 우수한 연구자들을 불러 새로운 연구단을 만드는 계기로 삼겠다는 것이다. 　노 원장은 “많은 분들이 IBS에서는 언제 노벨과학상 수상자를 배출하냐고 묻는데 우리는 ‘노벨상’이 아닌 ‘새로운 발견’을 목표로 하고 있다”라면서 “연구자들이 원하는 연구를 마음껏, 꾸준히 할 수 있도록 지원한다면 좋은 연구성과들이 나올 것”이라고도 말했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

■순천향대 △의무부총장·중앙의료원장·서울병원장 서유성△일반대학원장 박두순△ 교육대학원장·중등교육연수원장 김완종△건강과학대학원장·의료과학대학장·SCH의료과학연구소장 윤성환△법과학대학원장 김정식△기술경영행정대학원장 김춘순△중앙도서관장 손부순△향설나눔대학장·향설교양교육연구소장 김국원△SCH미디어랩스학장·SCH융합과학연구소장 이현우△인문사회과학대학장·사회과학연구소장 윤주명△글로벌경영대학장·SCH경제경영연구소장 서건수△자연과학대학장·기초과학연구소장 한만덕△공과대학장·산업기술연구소장 강병권△의과대학장·순천향의학연구소장 변동원△부천병원장 신응진△천안병원장·병원관리원장 이문수△구미병원장 임한혁△서울병원 경영부원장 이정재△서울병원 진료부원장 이성진△부천병원 진료부원장 문종호△부천병원 연구부원장 김진국△천안병원 진료부원장 박형국△천안병원 연구부원장 백무준△중앙의료원 전략기획본부장 탁민성

■ 순천향대학교 △ 의무부총장 겸 중앙의료원장 겸 부속 서울병원장 서유성(정형외과학교실 교수) △ 일반대학원장 박두순(컴퓨터소프트웨어공학과 교수) △ 교육대학원장 겸 중등교육연수원장 김완종(생명시스템학과 교수) △ 건강과학대학원장 겸 의료과학대학장 겸 SCH의료과학연구소장 윤성환(의료생명공학과 교수) △ 법과학대학원장 김정식(법과학대학원 교수) △ 기술경영행정대학원장 김춘순(기술경영행정대학원 교수) △ 중앙도서관장 손부순(환경보건학과 교수) △ 향설나눔대학장 겸 향설교양교육연구소장 김국원(기계공학과 교수) △ SCH미디어랩스학장 겸 SCH융합과학연구소장 이현우(영어영문학과 겸 영미학과 교수) △ 인문사회과학대학장 겸 사회과학연구소장 윤주명(행정학과 교수) △ 글로벌경영대학장 겸 SCH경제경영연구소장 서건수(경영학과 교수) △ 자연과학대학장 겸 기초과학연구소장 한만덕(생명시스템학과 교수) △ 공과대학장 겸 산업기술연구소장 강병권(정보통신공학과 교수) △ 의과대학장 겸 순천향의학연구소장 변동원(내과학교실 교수) △ 부속 부천병원장 신응진(외과학교실 교수) △ 부속 천안병원장 겸 부속병원관리원장 이문수(외과학교실 교수) △ 부속 구미병원장 임한혁(영상의학교실 교수) △ 부속 서울병원 경영부원장 이정재(산부인과학교실 교수) △ 부속 서울병원 진료부원장 이성진(안과학교실 교수) △ 부속 부천병원 진료부원장 문종호(내과학교실 교수) △ 부속 부천병원 연구부원장 김진국(내과학교실 교수) △ 부속 천안병원 진료부원장 박형국(신경과학교실 교수) △ 부속 천안병원 연구부원장 백무준(외과학교실 교수) △ 중앙의료원 전략기획본부장 탁민성(성형외과학교실 교수) ■ 한성대학교 △ 총장 이창원

연말연시가 되면 평소보다 외식이 많아진다. 외식을 하게 되면 자신도 모르게 과식을 하는 경우가 많다. 이 때문에 많은 사람들이 새해가 되면 ‘꼭 다이어트에 성공하고 말테다’라고 굳은 결심을 한다. 결심과는 달리 한밤 중 TV 앞에서 치킨이나 피자를 맛있게 먹거나 영화관에서 커다란 통에 짭짜름하면서도 고소한 팝콘을 집어먹으며 콜라를 마시는 자신을 보며 깜짝 놀랄 때가 있다. 사실 음식에 대한 충동은 인류의 시작과 함께 나타났다고 보는 이들이 많다. 수렵 채집 시절이나 음식이 부족하던 옛날 음식이 있으면 무조건 많이 먹어야 한다는 생각이 뇌에 새겨져 진화돼 왔다는 것이다. 그렇지만 이런 음식에 대한 충동성과 관련한 정확한 인체 메커니즘은 지금까지 밝혀지지 않고 있었다. 이 같은 상황에서 미국 남가주대 생명과학과, 정신·행동과학과, 신경과학과, 조지아대 식품영양학과, 펜실베니아대 의대 정신과, 시카고 일리노이대 심리학과, 시애틀 워싱턴대 병리학과 공동연구팀은 음식에 대한 충동성에 관여하는 뇌의 특정 회로를 발견하는데 성공했다고 27일 밝혔다. 과식으로 인한 비만을 해결하는데도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있는 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 행동의 결과에 대해 생각하지 않고 순간적으로 반응하도록 하는 충동은 뇌의 보상시스템이 과도하게 반응함으로써 나타나는 것으로 약물이나 도박 중독이나 쇼핑중독처럼 일종의 충동조절장애로 나타난다는 것이다. 그렇지만 과식이나 폭식 같은 음식에 대한 충동은 조금 다를 것이라고 과학자들은 봐왔다. 연구팀은 뇌의 시상하부에서 분비되는 멜라닌응집호르몬(MCH)가 식탐에 관여하는 것으로 보고 생쥐실험을 실시했다. 우선 연구팀은 우리 안에 있는 쥐가 발판을 누르면 달고, 기름지며 맛있는 음식을 먹을 수 있도록 했다. 대신 한 번 먹은 뒤 20초가 지나야 다시 발판을 누를 수 있는데 너무 빨리 누르면 20초를 더 기다리도록 했다. 연구팀은 우리 안에 두 개의 다른 색깔 발판을 마련해 놓고 하나의 발판은 누르는 즉시 맛있는 음식이 주어지는 대신 한 번 밖에 못 누르도록 했고 다른 하나의 발판은 누른 뒤 30초 뒤 음식을 먹을 수 있지만 여러 번 누를 수 있도록 했다. 연구팀은 두 가지 실험을 하면서 학습과 기억에 관여하는 것으로 알려진 시상하부부터 해마까지 뇌의 활동을 측정했다. 그 결과 첫 번째 실험에서는 일단 음식을 맛본 생쥐는 20초를 기다리지 못하고 계속 발판을 눌렀으며 두 번째 실험에서는 여러 번 음식을 먹을 수 있는 발판 대신 즉시 음식을 주는 발판을 눌러대는 것이 관찰됐다. 연구팀은 음식에 대한 충동성이 일어날 때 시상하부에서 MCH가 해마쪽으로 이동하는 것을 확인하고 MCH를 인위적으로 늘리고 줄이는 실험을 병행했지만 MCH의 양은 음식에 대한 충동성에 영향을 미치지 못하는 것으로 조사됐다. 음식에 대한 충동, 식탐은 MCH의 양이 아닌 MCH를 생산해 내는 시상하부의 뇌세포와 회로를 활성화시키면 음식에 대한 충동이 증가하는 것으로 확인됐다. 스콧 카노스키 남가주대 교수(인간진화생물학)는 “음식에 대한 충동은 배고픔이나 보상심리 작동과는 전혀 다른 시스템”이라며 “이번 연구결과를 활용하면 억지로 식욕을 줄이거나 맛있는 음식을 덜 먹지 않고도 과식을 막아 다이어트에 성공할 수 있도록 도와주는 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

삼성전자는 지난해 연구개발(R&D) 투자에만 18조원을 투자했다. 10년 전인 2009년 연구개발에 투자했던 금액의 두 배다. 기술개발이 결국 국민들의 삶의 질을 한층 더 높게 끌어올리는 만큼 이를 통해 사회공헌에 이바지할 수 있다는 판단에서다. 이재용 삼성전자 부회장도 최근 반도체, 휴대전화 등 사업분야의 경영진들과 잇따라 만나며 “급변하는 환경 속에서 놓치지 말아야 할 핵심은 기술 경쟁력”이라고 강조한 바 있다. 이를 반영하듯 삼성전자는 전 세계에 37개의 연구소를 운영하고 있다. 연구원만 6만 7000명에 달한다. 이 중 4만 8000여명은 국내 연구소에서 근무하고 있다. 이는 삼성전자 국내 직원 10만명 중에서 절반을 차지하는 규모다. 세계적으로 총 13만 5433건의 특허를 보유하고 있기도 하다. 지난해엔 미국에서 5850건의 특허를 등록해 2위를 차지했다. 대부분 스마트폰, 차세대 TV, 메모리 등 전략 사업과 미래 신기술 관련 특허들이다. 삼성전자는 4차 산업혁명의 핵심인 인공지능(AI)과 로봇 기술 개발에도 박차를 가하고 있다. 2017년 11월 삼성 리서치(Samsung Research)를 출범시켜 산하에 AI센터를 신설했다. 4차 산업혁명의 기반기술인 인공지능 관련 선행연구 기능을 강화하기 위해서다. 지난해 1월엔 미국 실리콘밸리에 AI 연구센터를 추가 설립했고 뉴욕과 영국, 캐나다, 러시아에 연이어 연구센터를 열어 현재 5개국에 7개의 AI 연구센터를 운영하고 있다. 또 AI 연구개발 인력도 2020년까지 1000명 이상 확대할 계획이다. 삼성전자는 2013년부터 국가의 과학 기술발전에 기여하기 위해 ‘삼성미래기술육성사업’을 프펼치고 있다. 이 사업을 통해 10년간 1조 5000억원을 출연해 기초과학, 소재기술, 정보통신기술(ICT) 등 3개 연구 분야에서 미래를 책임지는 과학 기술을 지원하고 있다. 삼성전자는 10월에 새로 선정한 과제까지 포함해 지금까지 기초과학·소재기술 등 총 560개 연구과제에 7182억원의 연구비를 지원했다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr

미래의 탈거리에 대한 개념을 완전히 바꿀 것으로 기대되는 자율주행차 기술은 4차산업혁명의 대표적인 분야로 꼽힌다. 구글이나 테슬라를 비롯해 많은 자동차기업들이 자율주행차 시장에 뛰어들어 기술이 점점 발달하고는 있지만 여전히 불완전한 것이 사실이다. 특히 자율주행차의 눈이라고 할 수 있는 레이더의 불완전함은 자율주행차 사고의 가장 큰 원인으로 지목받고 있다. 흰색 트럭을 하늘로 인식하거나 빛 흡수율이 높은 물체는 인식하지 못해 추돌사고나 인명사고로 이어지는 경우가 많았다. 이는 자율주행차에 쓰이는 레이더가 반사되는 신호를 이용하기 때문인데 신호 흡수율이 높은 물체는 인식을 못하게 된다는 것이다. 그런데 과학자들이 이처럼 물질에서 반사되는 빛이 아닌 흡수되는 빛까지 이용해 물체를 감지하는 원리를 발견해 주목받고 있다. 이 기술을 활용하면 빛이나 전파를 흡수해 자신의 위치를 숨기는 스텔스기까지도 추적이 가능하게 된다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단 연구진은 소리, 전파, 빛 같은 파장의 반사 뿐만 아니라 흡수로 인해 나타나는 미세한 온도증가까지 탐지해 초고해상도 영상으로 촬영할 수 있다는 사실을 발견했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 일반적으로 캄캄한 어둠 속에서 손전등으로 빛을 비추거나 장애물에 음파를 쏴서 피하는 박쥐, 레이다나 라이다 같은 장치로 다른 차나 보행자의 위치를 인식하는 자율주행차 모두 목표물에서 반사돼 돌아온 빛, 소리, 전자기파로 정보를 얻는 원리이다. 이는 물체가 충분한 에너지를 반사했을 때만 가능하다.그렇지만 스텔스기나 스텔스함처럼 레이더의 파장을 반사하는 대신 흡수해버리면 감지가 쉽지 않다. 연구팀은 스텔스기처럼 파장의 반사가 아니라 흡수를 하는 경우 미세한 온도변화가 발생한다는데 착안했다. 문제는 레이더나 음파가 전달하는 에너지가 아무리 크더라도 온도 변화는 크게 나타나지 않기 때문에 이를 어떻게 감지하느냐가 관건이다. 연구팀은 대상에 빔을 쏴서 발생시킨 온도변화에 따라 복사량이 달라진다는 것을 확인했다. 빔의 강도가 강할수록 물체에 반사하는 것도 강해지지만 복사로 방출되는 빛의 세기는 온도에 따라 크게 달라진다는 것이다. 상온에서 적외선 영역에 속한 800나노미터(㎚)의 빛을 비추면 온도가 1% 증가할 때 복사로 발생하는 광자의 수는 57% 늘어난다. 연구팀은 이를 이용해 아주 짧은 시간동안 나타나는 온도상승을 포착해 복사광선 감지가 가능하다는 것을 보였다. 빔을 물체에 비추면 중심부분의 온도가 더 올라가 복사는 빔의 지름보다 더 작은 부분에서 발생한다는 것을 확인했다. 이런 복사광선을 감지하면 현재 사용하는 현미경보다 더 높은 초고해상도의 현미경을 개발할 수 있을 것이라고 연구팀은 보고 있다. 또 이 원리를 활용하면 스텔스기나 스텔스함도 쉽게 포착할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 기욤 카시아니 IBS 첨단연성물질연구단 연구위원은 “이번 연구는 자율주행차 레이더나 스텔스 물체의 중거리·장거리 감지 등 분야에 활용될 수 있다”라며 “이번 발견을 활용해 나노미터 크기의 물체에서부터 비행기 같은 큰 물체에 이르기까지 다양한 크기의 물체와 상황에서 선명한 영상을 얻을 수 있음을 이론적으로 예측했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr