찾아보고 싶은 뉴스가 있다면, 검색
검색
최근검색어
  • 기초과학
    2026-03-29
    검색기록 지우기
저장된 검색어가 없습니다.
검색어 저장 기능이 꺼져 있습니다.
검색어 저장 끄기
전체삭제
2,603
  • 인공위성 빅데이터 분석으로 북극 온난화 예측한다

    인공위성 빅데이터 분석으로 북극 온난화 예측한다

    한국과 미국 과학자들이 인공위성 관측 데이터들을 활용해 북극 온난화를 예측할 수 있는 방법을 찾아냈다. 이화여대 기후에너지시스템공학과, 미국 항공우국(NASA) 제트추진연구소(JPL) 공동연구팀은 인공위성이 관측한 빅데이터를 활용해 북극 온난화 정도를 예측할 수 있는 방법을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 10일자에 실렸다. 최근 전 지구적으로 온난화 현상이 가속화되고 있는 가운데 가장 추운 지역 중 하나인 북극의 온난화 속도가 가장 빠른 것으로 알려져 있다. 이 때문에 북극 해빙이 급격히 녹아 사라지면서 생태계 교란은 물론 혹한과 폭염 같은 기상이변 현상을 일으키는 주범으로 꼽힌다. 온실가스 농도 증가에 따라 지구 평균기온 상승폭과 북극지역의 온난화 예측이 중요한데 문제는 현재 활용되고 있는 기후모델들의 예측치는 제각각이라는 것이다. 실제로 기후모델에 따라 산업화 이전과 비교해 온실가스 농도가 2배 증가하면 북극지역 기온 상승은 2.7도에서 8.3도까지 예측되고 있다. 연구팀은 현재 사용되는 12개 기후모델을 종합적으로 분석하는 한편 나사에서 갖고 있는 위성관측 데이터를 분석한 결과 온실가스 농도가 산업화 이전보다 2배 증가할 경우 북극 기온은 4.6도 정도 상승할 것이라고 예측했다. 연구팀은 “이번 연구결과는 위성 관측으로 인해 그동안 쌓인 빅데이터들을 분석하는 것만으로도 북극 온난화 정도를 비교적 정확하게 예측할 수 있음을 보여줬다는데 의미가 크다”라며 “이번 연구를 확장해 다른 지역에서 나타나는 온난화 현상도 예측할 수 있도록 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 여자는 수학·과학에 약하다? ‘조건’ 바꿨더니 더 잘하더라

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 여자는 수학·과학에 약하다? ‘조건’ 바꿨더니 더 잘하더라

    세계에 대한 궁금증으로 여러 학문들이 만들어진 이후 지금까지 이어지고 있는 선입견이 있습니다. 바로 여자는 남자보다 과학과 수학에 약하다는 생각입니다. 경제협력개발기구(OECD)는 학업성취도에 대한 국제비교를 위해 회원국을 포함한 전 세계 80여개 국가들을 대상으로 3년 주기로 국제학업성취도평가(PISA)라는 시험을 실시합니다. 만 15세 학생들의 읽기, 수학, 과학 세 개 분야에 대한 성취 수준을 평가하는 것이지요. PISA 결과를 보면 많은 나라들에서 읽기는 여학생이 강세를 보이지만 수학, 과학 분야 성적은 남학생들이 여학생들보다 높게 나오고 있는 것이 사실입니다. 매년 10월 전 세계 이목이 집중되는 노벨과학상 118년간 수상자 통계를 볼까요. 노벨생리의학상은 남성 202명, 여성 12명, 노벨화학상은 남성 175명, 여성 5명, 노벨물리학상은 남성 207명, 여성 3명으로 남성에게 쏠림 현상이 나타나고 있습니다. 수학계의 노벨상이라고 부르는 필즈상도 2014년에 처음으로 여성 수상자를 배출했지요. 이런 사실들을 보면 정말 ‘여자는 수학, 과학에 약한가 봐’라고 생각하게 됩니다. 또 다른 한편에서는 성 평등이 잘 이뤄진 국가일수록 남녀 간 수학, 과학 성적 격차가 적다는 연구결과가 나온 적도 있습니다. 당시 연구팀은 PISA 결과와 세계경제포럼에서 만든 ‘국가별 성 격차지수’를 비교분석한 결과 남녀 평등 분위기가 강한 북유럽 국가들에서는 여학생의 수학 성적이 더 높다는 결과를 내놨습니다. 이런 상반된 데이터들 때문에 과학, 수학 분야에서 남녀 간 차이가 생물학적 요인 때문인지, 문화적 요인 때문인지를 두고 전문가들 사이에서도 논란이 끊이지 않고 있습니다. 그런데 스페인 발레아레스제도대 경제경영학과, 네덜란드 에라스무스 로테르담대 경제학부의 교육경제학자, 수학자로 구성된 공동연구팀은 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4일자에 이와 관련해 재미있는 연구결과를 발표했습니다. 연구팀은 우선 2006, 2009, 2012, 2015년에 74개국을 대상으로 실시된 PISA 성적을 분석했습니다. 실제로 읽기 부분에서는 여학생이 남학생들보다 더 높은 점수를 받았지만 수학, 과학 시험에서는 남학생의 성적이 더 높은 것으로 확인됐습니다. 여기까지는 이전 연구결과들과 크게 다르지 않습니다. 연구팀은 한 발 더 나가 PISA 시혐에 응시한 국가들의 남녀 학생들에게 지문의 길이가 다른 441개 문항의 수학 문제를 2시간 동안 풀도록 했습니다. 441개 문제를 모두 푸는 것이 아니라 2시간을 주고 최대한 풀 수 있는 만큼 풀어 보라고 하고 채점을 한 것입니다. 그 결과 놀라운 사실이 발견됐습니다. 시험 시간이 과목별로 60분인 PISA보다 시험 시간이 더 길어지면서 남학생과 여학생의 수학 성적 격차가 거의 없거나 많은 국가들에서 오히려 여학생들의 성적이 더 잘 나온 것입니다. 수학뿐만 아니라 과학 시험에서도 마찬가지였다고 합니다. 실제 수학과 과학 분야에서 세계적인 성과를 낸 연구자들은 주어진 문제를 얼마나 빨리 푸는가보다는 하나의 문제에 오랫동안 매달려 숨겨진 의미를 찾아내는가가 중요하다고 이야기합니다. 시험이라는 특정 조건에서 도출된 결과만으로 만들어진 선입견이 우수한 능력을 가진 여학생들을 과학기술과 수학 분야에서 멀어지게 했던 것이 아닐까 하는 생각이 문득 듭니다. edmondy@seoul.co.kr
  • 최기영 과기부 장관 후보자 “日 기술격차 2~3년… 따라잡을 것”

    최기영 과기부 장관 후보자 “日 기술격차 2~3년… 따라잡을 것”

    기초과학·연구자 아낌없는 투자 강조 탈원전 질문엔 “에너지전환 정책 필요”최기영 과학기술정보통신부 장관 후보자는 일본 수출규제에 대응하는 소재, 부품, 장비 국산화 가능성이 높다는 의견을 내놨다. 2일 국회에서 열린 과학기술정보방송통신위원회 인사청문회에서 최 후보자는 소재, 부품, 장비 국산화 여부와 일본과의 기술격차에 대해 묻는 질문에 대해 “국산화 가능성이 높다고 보고 있으며 열심히 연구하고 생산으로 연결되도록 하겠다”며 “일본과의 기술격차는 2~3년 정도로 듣고 있는데 일부는 조금만 투자하면 따라잡고 상용화도 할 수 있을 것”이라고 답했다. 최 후보자는 일본 수출규제 같은 통상마찰과 저출산 고령화 등 대내외적 여건이 쉽지 않은 만큼 이를 극복하기 위해서는 기초과학과 과학기술인에 대한 투자를 아끼지 않아야 한다고 강조했다. 그는 “혁신 기술과 산업 발전에는 기초과학의 토대가 있다는 점을 깊이 인식하고 있다”며 “연구현장의 자율성을 보장함으로써 연구자들이 하고 싶은 연구를 안정적으로 할 수 있도록 지원할 것”이라고 말했다. 최 후보자는 정부의 탈원전에 대한 소신을 묻는 야당 의원의 질문에 대해서는 “원전 관련 기술은 중요하기 때문에 기술개발과 연구는 꾸준히 이어져야겠지만 한 번 사고가 나면 큰 피해를 주는 만큼 이를 감안해 에너지 전환정책은 반드시 필요하다”고 밝혀 눈길을 끌었다. 한편 이날 야당은 조국 법무부 장관 후보자 자녀의 논문저자 등재를 두고 질의를 쏟아 냈다. 이에 대해 최 후보자는 “국가 과학기술발전에 대해 연구윤리가 철저히 지켜져야 하겠지만 제 분야에서는 많이 벗어나 있어서 어느 정도 수준인지 자세한 내용은 파악해야 알 수 있다”면서 “다른 후보자에 대한 것을 제가 언급하는 건 적절치 않다는 생각이 든다”고 답변했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 박승원 광명시장, “일본 수출규제 경제극복 돕기 ‘필승 코리아 펀드 동참’

    박승원 광명시장, “일본 수출규제 경제극복 돕기 ‘필승 코리아 펀드 동참’

    박승원 경기 광명시장이 일본의 수출규제로 어려움을 겪고 있는 국내 기업을 돕고자 나섰다. 박 시장은 29일 NH농협은행 광명시청 출장소를 찾아 “NH-Amundi 필승코리아 주식형 펀드”에 가입했다고 밝혔다. 박 시장은 “최근 일본의 수출규제로 국내 기업들의 어려움이 가중돼 소재부품 국산화 등 위기극복을 위해 많은 노력을 기울이고 있다”며 “소재부품 산업의 집중 육성과 원천기술 개발이 중요해져 대한민국이 경제 강국으로 도약하는 데 동참하고자 펀드에 가입했다”고 말했다. 이어 “우리가 모두 함께 힘을 모은다면 어려운 경제상황을 잘 극복해 나갈 것이라 믿는다”고 덧붙였다. 지난 14일 NH-Amundi 자산운용에서 출시한 필승 코리아 펀드는 소재·부품·장비분야에서 국내기업에 투자하는 주식형 펀드다. 최근 경제상황을 슬기롭게 극복하자는 의미를 담아 ‘필승코리아’라고 이름지었다. 해당 펀드는 운용보수를 낮춰 수익률을 높였고, 운용보수 50%를 기금으로 적립해 기초과학 분야 발전을 위한 장학금 등으로 기부할 계획이다. 펀드 가입은 1만원부터 가능하며 가입기간 제한은 없다. 지난 23일까지 판매수탁고는 310억원에 달한다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr
  • 단기간 R&D 투자로 기술자립 극대화… 주력산업 ‘국가연구실’도

    단기간 R&D 투자로 기술자립 극대화… 주력산업 ‘국가연구실’도

    핵심품목 100+α개 지정해 5조원 투자 연말까지 수입다변화 진단 후 맞춤 지원 대응 시급 품목은 R&D 예타 평가 우대 국가 연구인프라 총동원 “사각지대 방지”전문가들 “연구 효율 높일 방안 주력을”일본의 백색국가(수출심사 우대국) 제외 조치가 시행된 28일에 맞춰 정부가 내놓은 ‘소재·부품·장비 연구개발 투자전략 및 혁신대책’은 지난 5일 관계장관회의에서 제시한 ‘경쟁력 강화 대책’을 구체화한 것이다. 정부는 당시 반도체와 디스플레이, 자동차, 전기전자, 기계·금속, 기초화학 등 6대 분야 100개 전략적 핵심 품목 중 연구개발(R&D) 등을 통해 5년 안에 공급 안정화를 이룰 80개 품목에 내년부터 2026년까지 7조 8000억원을 투자한다고 밝혔다. 여기서 더 나아가 산업 소재 100+α개를 핵심 품목으로 지정하고, 이 품목들의 R&D에 내년부터 2022년까지 5조원 이상을 투자한다는 것이다. 산업통상자원부 관계자는 “단기간에 투자를 집중해 효과를 높이겠다는 취지”라고 설명했다. 100여개 핵심 품목에 대한 맞춤형 지원 전략도 내놨다. 연말까지 해당 품목에 대한 진단을 마무리한 뒤 우리의 기술 수준이 높으면서도 수입 다변화 가능성이 높다면 글로벌화를 목표로 R&D를 진행한다. 반면 수입 다변화 가능성이 낮으면 공급 기업과 수요 기업이 협업할 수 있도록 상용화를 지원할 방침이다. 기술 수준이 낮고 수입 다변화 가능성이 높다면 중장기적으로 원천기술 확보를 추진하고, 수입 다변화 가능성이 낮으면 핵심 원천기술 확보로 국내 공급망을 창출하는 방안을 추진하기로 했다. 핵심 품목 관련 사업 예산은 지출 구조조정 대상에서 제외하고 일몰관리도 면제하기로 했다.사업 경제성 평가 방식을 바꾼 것도 눈에 띈다. 시급한 대응이 필요한 핵심 품목의 경우 R&D 예비타당성조사 경제성 평가 때 기존의 비용편익(B/C) 방식보다 덜 까다로운 비용효과(E/C) 분석으로 대체할 수 있도록 했다. 산학연 연구역량을 결집하는 방안도 제시됐다. 핵심 품목 기술개발을 안정적으로 추진하고 긴급 연구를 수행하는 ‘국가연구실’(N-LAB)을 지정하기로 했다. 핵심 소재·부품의 상용화를 위한 테스트베드 연구시설(N-Facility)을 정하고, R&D 현장의 문제와 국외 동향을 파악하는 국가 연구협의체(N-TEAM)도 운영된다. 김성수 과학기술정보통신부 과학기술혁신본부장은 “언제부터인가 첨단산업 R&D는 ‘기업이 알아서 하겠지’라는 인식이 강하다 보니 사각지대가 생겨났다”면서 “주력산업의 펀더멘털(기초)을 챙기고 틈새를 꼼꼼히 메꾸는 게 필요하다”고 말했다. 전문가들은 정부가 대대적인 투자를 단행하는 것 못지않게 R&D의 효율을 높이는 데도 주력해야 한다고 조언한다. 송영관 한국개발연구원(KDI) 연구위원은 “성공 가능성은 높지만 성과는 크지 않은 분야 대신 다양한 분야에 활용할 수 있는 기초과학에 투자를 집중해야 한다”며 “기술개발에 성공한 뒤에도 이를 대기업들이 활용할 수 있도록 유도하는 작업이 뒤따라야 R&D의 효율을 끌어올릴 수 있을 것”이라고 말했다. 김성태 KDI 경제전망실장도 “성과를 내기 위해 서두르는 것보다 긴 호흡을 갖고 될 성싶은 사업에 투자를 집중하는 게 바람직하다”고 덧붙였다. 서울 이두걸 기자 douzirl@seoul.co.kr 세종 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr
  • 해수면 온도로 토네이도 발생 예측

    매년 4, 5월에 집중 발생하는 북미지역 토네이도 생성 과정이 규명됐다. 기초과학연구원 기후물리 연구단 악셀 팀머만(부산대 석학교수) 단장 연구팀은 4월에 발생하는 북미 지역 토네이도 발생 횟수가 해수면 온도와 대규모 기압 패턴에 의해 조절된다고 22일 밝혔다. 이에 따라 토네이도 발생 여부를 인근 해수면 온도 패턴으로 수개월 전 예측할 수 있게 돼 피해를 줄일 수 있을 것으로 전망된다. 토네이도는 최소 시속 100㎞로 빠르게 회전하는 바람으로 전 세계 토네이도의 75%인 평균 1000여개가 북미지역에서 발생한다. 하지만 해마다 발생 횟수는 크게 달라 2011년에 평년의 2배 가까운 1898개가 발생해 500명 이상의 사상자를 냈다. 연구진은 이를 고려해 토네이도 횟수와 기후 환경의 상관관계를 월별로 분석했다. 지난 62년간 축적된 북미 지역 토네이도 관측 자료와 모형 시뮬레이션을 분석한 결과 4월에 한정해 해수면 온도가 특정 패턴을 가질 경우 북미 토네이도 발생 횟수가 증가함을 규명했다. 제1저자인 추정은 연구위원은 “앞으로는 기후변화가 북미 지역 토네이도에 어떻게 영향을 미치는지 슈퍼컴퓨터를 이용해 연구할 계획”이라고 말했다. 부산 김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr
  • 기억력 높여줄 수 있는 머리카락 굵기의 칩 개발

    기억력 높여줄 수 있는 머리카락 굵기의 칩 개발

    방금 떠올린 것인데도 뭔지 기억이 안나거나, 공부를 할 때 자꾸 까먹을 때 누구나 한 번쯤은 기억력을 좋게 만들어주는 장치나 약이 있었으면 좋겠다는 생각을 한다. 동물실험 수준이지만 국내 연구진이 기억력은 물론 뇌의 특정 부위를 강화시키거나 약화시킬 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오마이크로시스템 연구진은 뇌의 여러 부위에서 발생하는 신경신호를 동시에 측정하고 약물이나 빛을 전달할 수 있는 초소형 브레인 칩을 개발하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 22일자에 실렸다. 최근 뇌과학 분야가 활발히 연구되면서 뇌의 이해를 높이기 위해 뇌에서 발생하는 신호를 세포 수준에서 정밀하게 측정하려는 시도들이 많아지고 있다. 뇌에 칩을 삽입하거나 영상장치를 이용해 신경신호를 측정하려는 것들이다. 이런 연구들은 신경신호를 통해 생각만으로 기계를 움직일 수 있는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술 분야에서도 주목할만하다. 연구팀은 이에 머리카락 굵기의 40㎛(마이크로미터) 두께의 초소형 브레인 칩을 개발했다. 이전에도 브레인 칩들이 있었지만 뇌에서 나오는 신호를 읽을수만 있을 뿐 뇌에 신호를 보내는 양방향 소통은 사실상 불가능했다. 또 파킨슨병 환자 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 이들의 뇌 기능을 제어하기 위한 심부자극술 칩이 있었지만 뇌 회로의 정밀 자극이나 측정은 사실상 어려웠다. 연구팀은 이번에 개발한 초소형 브레인 칩을 활용해 기억에 관여된 해마 부위에 빛과 약물을 전달함으로써 뇌 회로를 강화하거나 약화시킬 수 있다는 사실을 확인했다. 기존에 있는 브레인 칩과는 달리 삽입 시 뇌조직 손상이나 이식으로 인한 감염이 눈에 띄게 줄었다는 사실을 조직 면역반응 염색으로 알게 됐다. 또 기존 브레인 칩의 탐침과 비교했을 때 6분의 1~8분의 1 수준으로 작아진 탐침 4개와 32개의 전극이 내장돼 약물이나 빛을 수 초내에 원하는 부위에 직접 전달해 뇌 반응을 이끌어 낼 수 있다는 것도 확인했다. 조일주 KIST 박사는 “이번 기술은 뇌 기능을 정밀하게 조절할 수 있다는 것이 핵심으로 기존 뇌 회로 연구방법의 한계를 극복했다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술이 실제 상용화되면 기억력을 강화하거나 나쁜 기억을 지우는 것에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금] 해수면 온도 분석해 북미 토네이도 예측

    기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만(부산대 석학교수) 단장팀은 그동안 예측이 불가능했던 북미지역 토네이도 발생을 인근 해수면 온도 패턴을 분석해 수개월 전 예측할 수 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 22일자에 실렸다. 토네이도는 시속 100㎞ 이상으로 빠르게 회전하면서 소용돌이치는 바람으로 국내에서는 ‘용오름’이라고 부르는 현상이다. 전 세계 토네이도 75%가 북미지역에서 발생하는데 특히 4, 5월에 집중된다. 토네이도는 태풍이나 허리케인과 달리 반경 수백m의 작은 지역에서 일어나는 현상이어서 예측이 어려웠다. 연구팀은 지난 62년간 축적된 북미 지역 토네이도 관측자료와 모형 시뮬레이션을 분석한 결과 중앙 태평양과 멕시코만 지역이 따뜻하고 미국 서해안이 차가울 때 4월 토네이도가 급증한다는 사실을 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [IT 신트렌드] 슈퍼컴퓨터와 국가 과학기술력/추형석 소프트웨어정책연구소 선임연구원

    [IT 신트렌드] 슈퍼컴퓨터와 국가 과학기술력/추형석 소프트웨어정책연구소 선임연구원

    슈퍼컴퓨터 기술력은 한 국가의 기초과학 역량을 가늠하는 지표로 활용되어 왔다. 컴퓨터 시뮬레이션이 과학적 발견의 보편적 방법론으로 정착되면서 슈퍼컴퓨터의 성능은 복잡한 문제를 해결할 수 있는 가능성과 크게 연관되어 있다. 세계 최초로 도전적 과학 문제를 해결한다는 것은 곧바로 기초과학 수준과 직결되기 때문에 선진국들은 슈퍼컴퓨터 구축과 기술개발에 힘써 왔다. 슈퍼컴퓨터는 ‘18개월마다 연산처리장치의 성능이 2배가 된다’는 무어의 법칙 아래 지속적으로 성장해 왔다. 그러나 최근 무어의 법칙은 성능이 2배가 되기까지 소요 시간이 길어짐에 따라 과거와 같은 성장세는 기대하기 어려워진 상황이다. 이 때문에 초당 100경번의 연산을 처리할 수 있는 컴퓨터인 엑사스케일 슈퍼컴퓨터의 개발이 지속적으로 지연됐다. 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 구축을 위해서는 성장세가 둔화된 하드웨어를 보완하는 차원에서 기반 소프트웨어나 응용 분야와의 긴밀한 연계가 주요 화두로 부상했다. 현재 엑사스케일 슈퍼컴퓨터는 이르면 2020년에 등장할 것으로 보인다. 전통적인 슈퍼컴퓨터 강국인 미국은 2021년까지 엑사스케일 슈퍼컴퓨터를 운영하겠다고 밝혔다. 미국은 이미 유전체 분석에서 초당 1.88엑사번 연산을 달성했지만 슈퍼컴퓨터 측정 기준상 공식적인 엑사스케일 슈퍼컴퓨터는 아니다. 그러나 미국은 거대 계산을 수행할 수 있는 응용분야의 문제와 소프트웨어 기술이 있기 때문에 기술력에서 세계 최고의 입지를 다지고 있다. 중국은 슈퍼컴퓨터 분야에 후발주자로 진입했지만 현재 상위 500개의 슈퍼컴퓨터에서 미국을 제치고 43.8% 비중을 차지하고 있다. 또 중국은 2016년 자체기술로 개발한 선웨이 타이후라이트가 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 등극하면서 원천기술까지 확보한 상황이다. 여기에 더해 중국은 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 구축 시점을 미국보다 1년 빠른 2020년으로 설정했다. 올해 초 중국은 텐허3으로 명명된 엑사스케일 슈퍼컴퓨터의 프로토타입을 공개해 2020년 구축 목표를 구체화했다. 중국 입장에서는 최초의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 보유국으로 자국의 과학 기술력을 전 세계에 증명할 수 있는 기로에 서게 된 것이다. 결국 최초의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 개발도 미국과 중국의 양자대결 구도가 만들어지게 된 것이다.
  • [열린세상] 과학기술자를 위한 나라는 없다/황금주 중앙대 경영학부 교수

    [열린세상] 과학기술자를 위한 나라는 없다/황금주 중앙대 경영학부 교수

    “솔직히 영국의 A연구소 과학기술자들이 우리보다 뛰어나지 않아요. 문제는 연구 기간과 펀딩이죠. 경영진은 A연구소에서 이전받은 원천기술을 평가하고 제품 적용 기술에만 집중하라고 해요. 우리는 그냥 기술 평가자인 거죠.” 대기업 연구개발(R&D) 팀장이 해외 기업 연구소와 국제협력을 진행하면서 과학기술자로서 느낀 열등감을 토로한 내용이다. 그렇다면 경영진이 잘못한 것일까? 경영진의 판단은 경제적 측면에서 매우 적절하다. 국제기술협력으로 원천기술을 이전받는 게 더 경제적이다. 일본 소재·부품→한국 중간재→중국 완제품과 같이 세계 경제가 글로벌 공급망으로 연결돼 서로 의존하고 있는 현실은 경제 논리를 반영하고 있지만, 그 기저에는 과학기술 경쟁력의 논리가 존재한다. 2008년 해외 학술지인 사이언스 테크놀로지 앤드 휴먼 밸류(Science Technology & Human Value)에 게재된 필자의 논문은 글로벌 과학기술 분업의 문제점과 국제협력을 분석했다. 글로벌 차원의 과학기술 노동분업은 가속화해 왔다. 이 분업은 과학기술이 발전한 중심과 뒤처진 주변의 이중구조를 근간으로 하지만, 좀더 세분된 다층구조를 형성하고 있다. 기술적 파급효과가 큰 혁신적 기초·원천 연구는 중심국이 담당한다. 핵심 기초과학과 원천기술을 창출하는 중심과 이것을 소비해 부수적 지식을 만들고 상용화하는 주변으로 노동분업이 심화했다. 한국은 몇몇 분야에서 혁신적 기술 리더로서 진보된 기술을 창출·적용해 산업을 발전시켰다. 하지만 반도체조차도 혁신적인 기초·원천 연구를 중심국에 의존했다. 한국은 다층적 과학기술 노동분업에서 중간적 위치다. 개발·응용기술 리더인 한국은 중심 과학기술이 상용화 가능성을 전제로 특허나 라이선스를 획득하기 위해 기초연구 초점을 어디에 맞출지 방향을 제시하기도 한다. 이런 관계는 상호보완적으로 보이지만, 한국의 기초과학과 응용기술은 불균형하게 발전할 수밖에 없고, 그 결과 기초·원천 연구에 대한 해외 의존을 피할 수 없다. 과학기술 노동분업은 효율적으로 보인다. 하지만 페어플레이가 전제되지 않으면 일본처럼 중심국은 언제든지 핵심 과학기술을 무기로 사용할 수 있다. 아베 정부가 경제보복을 목적으로 반칙을 저지르기 전까지, 또 미국과 중국의 기술전쟁이 불붙기 전까지 우리는 과학기술 발전과 활용이 국가의 테두리 안에서 이루어진다는 것을 망각하고 있었다. `2018년 과학기술 혁신역량평가’ 보고서에 따르면 한국은 경제협력개발기구(OECD) 35개국 중 7위였다. 이는 개발·응용기술이 정부 R&D 투자에서 높은 비중을 차지한 덕분이다. 지식창출 분야는 20위권을 맴돈다. 우리나라의 기술무역수지는 계속 적자다. 4차 산업혁명의 핵심 엔진인 인공지능(AI) 경쟁력에서도 미국뿐 아니라 중국에도 밀리고 있다. 카이스트 리서치플래닝센터의 자료에 따르면 AI 특허 가운데 미국은 47%, 중국은 19%, 일본은 15%, 한국은 약 3% 비중을 차지한다. 중국은 장기적인 과학기술 정책과 AI 기초·원천 연구에 대한 중장기 계획 및 투자 확대로 급속히 발전하고 있다. 전문가들은 우리의 AI 경쟁력이 뒤처지는 주요 원인 중 하나가 석박사급 우수 인력의 부족이라고 입을 모은다. 2018년 서울대 이공계 대학원 석사·박사·석박사 통합 과정의 미달 사태는 이공계 기피 현상의 심각성을 반증한다. 혁신적인 과학기술과 지식의 생산자 역할을 못 하면서 과학기술자들이 느끼는 열등감도 커지고 있다. 과학기술자가 직면한 현실은 혹독한 노동환경에서 적은 비용으로 목표치를 초과 달성하기 위한 도구의 역할이다. 이른바 극한 직업이다. 취업난과 고용 불안정도 심각하다. 아무리 이공계 기피 현상이 세계적 흐름이라지만, 심하게 말해 과학기술을 빼면 팔 것이 없다는 우리나라가 직면한 이공계 기피 현상은 미래의 존폐가 달린 문제다. 우리는 글로벌 분업의 민낯을 마주했다. 이 때문에 분업의 고리를 끊을 미래지향적 청사진이 필요하다. 과학기술의 새 지도를 그리는 기회에 과학기술자가 살 만한 나라를 만들 계획을 포함해야 한다. 그래서 4차 산업혁명의 근간이 되는 기초·원천 연구의 몇 분야에서 국제적 수준의 연구소가 세워져 세계적 인재들까지 자석처럼 끌어당기게 되길 바란다.
  • [사이언스 브런치] 2만 4000년 전 동굴곰 멸종 원인도 인간

    [사이언스 브런치] 2만 4000년 전 동굴곰 멸종 원인도 인간

    20세기 중후반부터 사람에 의한 자연환경 파괴가 급속도로 진행되면서 지구 전체 생태계가 급격히 변화되고 많은 동식물이 멸종 위기에 처해진 지금 과학자들은 현대를 ‘인류세’(世)로 부르길 주저하지 않는다. 독일 튀빙겐대 고고학연구소, 막스플랑크 인류학연구소를 중심으로 폴란드, 스위스, 프랑스, 세르비아, 이탈리아 등 6개국 15개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 빙하기 말 유럽 동굴곰(Cave bear)의 멸종이 사람 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 인류세가 시작되기 이전부터 인간이 환경 파괴의 주범이었다는 사실을 보여 주는 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 15일자에 실렸다. 신생대 4기인 홍적세에 유럽 일대에서 살았던 동굴곰은 몸길이 3~3.5m, 네 발로 걸을 때 어깨까지 높이는 1.7m 정도로 현존하는 큰곰(Brown bear)보다도 30% 정도 큰 것으로 알려졌다. 연구팀은 유럽 14개 지역에서 수집된 동굴곰 뼈에서 59개의 샘플을 채취해 미토콘드리아 게놈을 분석했다. 이를 통해 동굴곰들이 어디서, 어떻게 살았는지 조사했다. 분석 결과 동굴곰들은 45만 1000년 전에 공통된 조상에서 갈라져 유럽 곳곳으로 흩어져 살면서 약 4만년 전에 가장 번성했던 것으로 확인됐다. 그런데 4만년을 기점으로 개체수가 급격히 줄어들기 시작하면서 결국 마지막 빙하기가 시작되기 직전인 2만 4000년 전 지구에서 완전히 사라진 것으로 연구팀은 보고 있다. 연구팀은 특히 4만년 전 동굴곰의 개체수가 감소하기 시작한 때가 현생 인류가 유럽 곳곳으로 확산돼 살기 시작한 때와 정확하게 일치한다고 설명했다. 실제로 지금까지 발굴된 다수의 동굴곰들의 뼈에는 창이나 도끼 같은 석기에 찔리고 맞은 자국들이 남아 있는 것으로 알려져 있다. 헤르비 보체렌스 튀빙겐대 고고학과 교수는 “철저한 채식 동물인 동굴곰은 빙하기가 가까워 오면서 먹을거리가 줄어들기도 했지만 동굴이라는 서식지를 공유하는 인류와도 공생하기가 쉽지는 않았을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [사설] 경제 주권은 경제 구조 바꿔야 가능하다

    문재인 대통령은 어제 광복절 경축사에서 ‘아무도 흔들 수 없는 나라’를 위한 세 가지 목표로 책임 있는 경제강국, 평화와 번영을 선도하는 교량국가, 평화경제 구축을 제시했다. 이를 위해 경제구조를 포용과 상생의 생태계로 변화시키고, 대중소기업과 노사의 상생협력으로 소재·부품·장비 산업의 경쟁력 강화에 힘쓰겠다고 밝혔다. 광복절 경축사로서는 이례적으로 경제 관련 언급이 많았다. 일본의 경제보복을 한국 경제의 체질을 개선하는 기회로 삼아 일본을 뛰어넘는 경제강국이 되자는 메시지를 던진 것이다. 경제적 주권이 중요하게 여겨지는 상황을 반영한 메시지지만 경제 현실은 우려스럽다. 미중 무역분쟁이 환율전쟁으로 번졌고, 일본의 수출 규제가 겹치면서 올해 한국의 경제성장률은 2%대 초반이 예상되고 있다. 1% 후반대로 전망하는 곳도 있다. 경제가 물가상승 등의 부작용 없이 최대 성장할 수 있는 잠재성장률(2.5~2.6%)에 못 미치는 저성장이 현실화되고 있다. ‘아무도 흔들 수 없는 나라’가 되기 위해서는 지금보다 외부 충격에 덜 흔들리고 한 국가에 특별하게 종속되지 않는 경제구조가 돼야 한다. 자유무역과 국제분업 체제에 적합한 현재의 산업구조도 중요하지만 이와 함께 다양한 분야의 기초과학 및 기술력을 육성해야 한다. 수출에 지나치게 의존하는 경제구조는 투자 활성화를 통해 수출과 내수의 두 축이 이끄는 구조로 바뀌어야 한다. 이를 위해 관광, 의료 등 해외에서 발생하는 자국민의 수요와 기업의 해외 투자를 국내로 돌릴 수 있는 방안이 마련돼야 한다. 관련 인프라를 구축하고 풀 수 있는 규제가 공무원의 욕심이나 무관심으로 유지되고 있는 것은 아닌지 점검해야 한다. 평화경제도, 경제강국도 경제가 성장해야 가능하다. 청와대가 이번 경축사를 준비하면서 전문가와 국회의원들에게 물었을 때 국민 다수가 경제에 관심이 많다는 결론을 내렸다고 했다. 경제를 걱정하는 국민들이 일본의 수출 규제에 단합된 모습으로 정부에 힘을 실어 주고 있다. 이제 정부와 정치권이 광복절 메시지를 현실화할 수 있는 구체적 방안으로 답할 차례다.
  • [과학계는 지금] “기후변화 의심론, 블로그 통해 미디어 더 노출”비밀

    미국 캘리포니아 머시드대(UCM) 복잡계연구부, 기후커뮤니케이션센터, 시에라 네바다 연구소, 프랑스 파리정치대학 미디어랩 공동연구팀은 기후 변화 의심론자들의 의견이 기후 변화를 인정하는 사람들보다 더 많이 미디어에 노출되고 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 14일자에 발표했다. 연구팀은 기후변화 의심론자(386명)와 찬성론자(386명)들의 디지털 발자국을 추적했다. 이를 위해 연구팀은 영어로 발행되는 7126개의 인쇄매체, 온라인매체, 블로그에 2000년 1월부터 2016년 10월까지 실린 12만 1729건의 기후 변화 관련 기사를 분석했다. 분석 결과 정보의 품질이 엄격하게 관리되지 않는 블로그와 온라인 매체들을 중심으로 기후 변화 의심론자들의 목소리가 기후 변화를 인정하는 사람들보다 49% 정도 더 많이 노출됐던 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 사과, 茶, 절제… 장수 필수조건!

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 사과, 茶, 절제… 장수 필수조건!

    미국인이나 영국인만큼이나 기름진 음식을 즐기는 프랑스인들은 끼니 때마다 포도주를 즐기는 습관 덕분에 허혈성 심장병에 덜 걸린다고 합니다. 1989년 세계보건기구(WHO)가 ‘프렌치 패러독스’라는 이 같은 현상에 대한 연구발표를 내놓으면서 전 세계적으로 포도주 열풍이 일기도 했습니다. 채소, 과일, 통곡물 중심의 식사에 생선, 치즈, 견과류로 단백질을 섭취하고 올리브유로 지방을 섭취하는 ‘지중해식 식단’은 2010년 유네스코 세계무형문화유산으로 등재되고 심장질환, 알츠하이머 치매, 우울증을 줄여 주는 효과까지 알려지면서 많은 사람들이 따라하는 분위기입니다. 프렌치 패러독스나 지중해식 식단을 따라하는 이유는 ‘무병장수’라는 인간의 오랜 소망 때문일 것입니다. 여기에 유럽 연구자들이 장수를 위한 3대 요건을 새로 내놔 관심을 끌고 있습니다. 호주 에디스코완대 의대, 서호주대, 덴마크 헤르레브 겐토프테 대학병원, 덴마크 왕립암연구센터, 국립공중보건연구소, 덴마크심장재단, 프랑스 암 국제연구소, 아일랜드 벨파스트 퀸스대 공동연구팀은 사과, 차(tea), 그리고 절제하는 생활 습관이 장수의 3대 필수 요건이라는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 13일자에 발표했습니다. 연구팀은 ‘덴마크 식단, 암, 건강 코흐트 조사’에 참여한 덴마크인 108만 5186명 중 5만 6048명을 무작위로 선별해 23년 동안 추적 조사했습니다. 그 결과 플라보노이드가 풍부한 사과와 차를 매일 섭취하는 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 암이나 심장병으로 사망할 확률이 낮다는 사실을 확인했습니다. 이런 음식들이 혈관을 건강하게 유지할 수 있고 체내 염증을 줄여 줄 수 있다는 겁니다. 그리스어로 노란색을 의미하는 ‘플라부스’에서 유래된 플라보노이드는 식물에 포함된 천연화합물입니다. 체내 산화작용을 억제하고 항균, 항바이러스, 항알레르기, 항염증 작용을 하는 것으로 알려져 건강식품으로 활용하려는 시도들이 많아지고 있는 물질이기도 합니다. 그렇다면 하루에 플라보노이드를 얼마나 섭취하는 것이 건강에 도움이 될까요. 연구팀은 매일 500㎎ 이상의 플라보노이드를 섭취하라고 권고하고 있습니다. 차 한 잔이나 사과 한 개, 오렌지 한 개, 블루베리 100g, 브로콜리 100g 정도면 충분하다고 합니다. 플라보노이드가 풍부한 음식을 규칙적으로 섭취하는 습관은 매일 담배를 피우거나 하루 두 잔 이상의 술을 마시는 사람에게 특히 도움이 된다고 연구팀은 설명했습니다. 연구를 이끈 니컬라 본도노 호주 에디스코완대 의대 교수는 “습관적 음주와 흡연은 체내 염증을 증가시키고 혈관을 손상시키기 때문에 심장마비, 암뿐만 아니라 각종 질병의 위험을 높인다”며 “플라보노이드가 포함된 식품을 규칙적으로 섭취하면서 담배를 끊고 알코올 섭취를 줄인다면 건강이 눈에 띄게 좋아진다는 사실을 느낄 수 있을 것”이라고 말했습니다. 무병장수를 위한 또 하나의 중요한 조건은 다름 아닌 ‘절제하는 습관’이란 말입니다. 인터넷 세계를 돌아다니다 보면 건강에 도움이 된다는 식단과 식품을 소개하는 글을 많이 볼 수 있습니다. 먹기 싫지만 몸에 좋다고 억지로 얼굴 찡그리며 먹는 것보다 기분 좋게 식사를 하고 규칙적으로 신체 활동을 한다는 다소 뻔한 상식이 건강에는 훨씬 도움이 될 것입니다. edmondy@seoul.co.kr
  • 난치성 뇌전증 원인 정확히 찾는 방법 나왔다

    난치성 뇌전증 원인 정확히 찾는 방법 나왔다

    뇌전증은 전 세계적으로도 4번째로 발병률이 높은 신경질환이다. 특히 난치성 뇌전증은 전체 30~40%를 차지하는데 약물치료로 조절이 쉽지 않고 위험성이 높아 수술 치료가 필요하다. 수술을 위해서는 문제가 되는 부분을 정확하게 파악하는 것이 필요하다. 카이스트 의과학대학원, 연세대 의료원 세브란스 어린이병원 신경외과, 소아신경과 공동연구팀이 난치성 뇌전증(간질) 원인 돌연변이를 정확하게 분석할 수 있는 진단법을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경학 분야 국제학술지 ‘악타 뉴로패솔로지카’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 이전에도 난치성 뇌전증이 뇌 체성 돌연변이 때문에 발생한다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 문제는 뇌의 일부에서 발생한 소량의 돌연변이를 찾는 기존 진단법은 정확도가 30% 이하로 실제 임상에 적용하기는 어려움이 많았다. 연구팀은 세브란스 병원에서 뇌수술을 받은 난치성 뇌전증 환자 232명의 뇌조직과 혈액이나 침을 분석해 돌연변이가 자주 발생하는 대상 유전자를 찾아냈다. 이 대상 유전자를 표적 유전자 복제 염기서열 분석법을 적용해 체성 돌연변이를 분석했다. 그 결과 진단 정확도를 50%에서 최대 100%로 높이는데 성공했다. 임상에서 쉽게 확보될 수 있는 뇌 일부 조직만으로도 정확도가 100% 가까운 돌연변이 유전자 진단이 가능하다는 것을 확인하기도 했다. 심남석 카이스트 의과학대학원 연구원은 “기초과학과 임상진료 간 차이로 환자에게 쉽게 적용하지 못했던 난치성 뇌전증 원인유전자 진단을 실제 임상영역에서 시행하 수 있을 것”이라며 “이번에 개발한 기술은 정확도는 높이고 진단 비용은 낮출 수 있을 뿐만 아니라 보다 나은 치료법을 제시해줄 것으로 기대한다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 화학물질 심사비 최대 1억… 엄두 못 내는 中企

    화학물질 심사비 최대 1억… 엄두 못 내는 中企

    “우리의 평가 역량을 넘어서는 전 세계에서 최고로 강한 화학 규제다. 과연 할 수 있을까”, “전문성 부족으로 심사 기간이 길어지는 당국의 사정도 기업에는 비용이고 부담이다.” ‘정보 없이 출시 없다’는 원칙에 따라 화학물질의 유해성 자료 확보와 등록 책임을 기업에 지우는 내용으로 2015년부터 시행된 화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률(화평법)과 화학물질의 관리에 관한 법(화관법)을 제대로 정착시키려면 기초과학·화학물질 평가 역량을 더 키워야 한다는 주장이 나왔다. 12일 한국경제연구원이 개최한 ‘소재·부품산업, 한일 격차의 원인과 경쟁력 강화 방안’ 세미나에서다. 전 세계 지역 중 화학물질 관리 강도가 가장 센 유럽연합(EU)의 화학물질 등록·평가제도(REACH)에 준해 위험물질을 관리한다는 의지와 내용을 담아 K-REACH로 불리지만 국내 인력의 수와 전문성이 제도의 발목을 잡는 측면이 있다는 지적이 나온다. 화평법과 화관법은 가습기살균제란 비극에서 비롯돼 제·개정된 법이다. 2011년 폐섬유화에 의한 잇따른 사망이 가습기살균제에 포함된 유독물질인 CMIT·MIT 등을 초미세입자 형태로 흡입했기 때문이란 원인 진단이 나오고 이듬해 경북 구미 불산 사고가 발생하자 2013년 화평법·화관법이 국회를 통과했다. 기업과 재계는 비용 부담 및 기업 활동 위축 등을 이유로 화평법 등의 광범위한 도입에 반대했지만 국민의 안전이 최우선이란 기류 속에서 시행됐다. 최근 일본의 수입 규제 조치 뒤 일본산 소재를 국산화시키는 데 장애가 되는 요인으로 화평법이 지목됐다. 물론 업계와 학계는 이 같은 주장에 대체로 동의하지 않았다. 겨우 2015년에 시행된 화평법 때문에 고순도 불화수소 생산 설비를 짓지 못했다는 논리는 억지스럽다는 평가다. 그럼에도 당정은 소재 국산화 진흥책의 방안으로 화평법·화관법 일부 개정을 고려하고 있다. 유례없는 참사 때문에 만든 법이, 유례없는 한일 무역 갈등 상황 때문에 개정 기로에 처한 셈이다. 화평법 시행 주무부처인 환경부 역시 지난 7일 설명자료를 내 화평법과 소재 국산화 과제 간 관련성이 크지 않다고 항변했다. 한국의 화학물질 규제가 EU보다 엄격하다는 주장은 사실과 다르며, 중소·중견기업이 화평법 때문에 사업을 포기할 정도로 심각한 규제가 아니라는 설명이다. 그런데 설명자료에 곁들인 수치는 오히려 기업, 특히 중소기업들이 꾸준히 화평법 시행 뒤 부담을 느끼는 이유를 함축하고 있다. 환경부는 ▲화평법에 따라 5490종의 물질이 등록되고 2만 6347종이 연구개발용으로 등록면제확인을 받았고 ▲기업에 22~60개 시험자료 제출을 요구하는 EU와 다르게 우리는 1개 물질당 15~47개 시험자료를 요구하며 ▲등록한 업체의 소요비용 분석 결과 1개 물질 등록에 200만~1억 2100만원(평균 1200만원)의 비용이 들었다고 밝혔다. 즉 환경부가 ‘새로운 행정제도 정착’을 성공시키는 동안 기업들은 연구개발용 등록면제확인 서류 또는 15~47개 시험자료를 준비하고, 1개 물질당 평균 1200만원의 비용을 들여야 했던 셈이다. 물질별로 심사 비용이 최고 1억원 이상까지 소요된 이유는 컨설팅 비용 등이 더해지기 때문이다. 화평법에선 화학물질 유해성 입증 책임을 기업에 지우는데, 대응 역량을 지니지 못한 중소·중견기업은 비용을 들여 문제를 해결하거나 법 위반 상태로 전락하게 된다. 이런 사정 때문에 한경연 세미나에 발표자로 참석한 곽노성 한양대 과학정책학과 특임교수는 우리의 과학적 역량이 화평법을 시행하기에 부족하다고 봤다. 곽 교수는 “우리 화학 산업은 범용 제품 위주, 대량생산을 통해 경쟁력을 확보했기 때문에 선진국 전례가 없는 경우 독자적 평가가 어렵고, 안전기준을 정할 때도 우리 평가 결과가 아니라 미국이나 EU 사례를 보고 가장 강한 기준을 적용한다”고 설명했다. 이어 “제한물질 설정을 할 때 100페이지 가까운 보고서를 공개해 민간 의견을 수렴하는 EU와 달리 우리는 평가보고서를 공개하지 않고 민간 의견 수렴 절차도 없다”고 덧붙였다. 그는 또 “화학물질 평가 규제 강도가 일본< 미국< EU< 한국 순으로 높다”면서 “EU REACH는 500명이 근무하는 화학물질청과 독일, 프랑스 등 회원국 정부가 함께 운영하는데, (평가 인력이) 100명도 안 되는 우리 조건으로 EU 방식을 따르는 것은 혼란만 초래할 뿐 실행 불가능하다”고 주장했다. 박교식 숭실대 화학공학과 교수는 환경부 산하 4개 기관 중 화학물질안전원의 장외·위해 접수·처리 현황을 제시하며 전문가 부족 문제를 짚어 냈다. 2015년만 해도 접수된 1814건을 모두 처리했지만 2016년(3126건 접수) 71%, 2017년(2702건 접수) 62%, 지난해 9월까지(2117건 접수) 24%로 처리율이 줄었다. 박 교수는 “모든 공장을 심사한 초기 5년에 비해 신규 증설 공장에 대해서만 심사하는 내년에 (심사) 인력난이 줄 것으로 예상된다”면서도 “한 달 정도를 예상하고 심사 신청을 했다가 심사가 지연되면 기업들의 비용이 증가하는 결과가 생기는 게 문제”라고 설명했다. 박 교수는 또 “물질 하나 평가하는 데 1억원 이상 쓰는 건 중소기업 입장에서 부담”이라며 “중소기업들이 공동으로 심사를 받는 제도, 정부 지원 등을 모색해야 한다”고 제언했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr
  • 순식간에 없어지는 전자 잡아 태양전지 효율 높인다

    순식간에 없어지는 전자 잡아 태양전지 효율 높인다

    국내 연구진이 차세대 태양전지 기술인 페로브스카이트 태양전지와 물질 표면에 빛을 비췄을 때 발생하는 핫전자를 포착하는 기술을 결합시켜 새로운 개념의 태양전지 기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노물질및화학반응연구단과 성균관대 화학공학부 박남규 교수 공동연구팀은 페로브스카이트와 핫전자 포착 기술을 결합한 고효율 태양광 전환소자 개발에 성공했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최신호에 실렸다. 핫전자는 빛 에너지를 흡수했을 때 표면에 생성되는 고에너지 전자로 태양광을 전기에너지로 전환할 때 사용되는 매개체로 알려져 있다. 현재 태양전지 기술은 빛에너지를 전기에너지로 전환할 때 에너지 손실이 상당히 크지만 핫전자를 기반으로 한 태양전지는 에너지 손실을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 현재 기술수준으로는 태양전지 효율을 극대화시키는데 한계에 다다라 핫전자 기술을 이용한 태양전지 개발에 많은 과학자들이 관심을 갖고 있다. 문제는 핫전자는 발생 이후 1조분의 1초만에 사라지고 이동거리가 수십 나노미터(㎚)에 불과해 포집이 쉽지 않다는 점이다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 페로브스카이트 구조를 가진 물질에서 핫전자가 다른 물질에서 만들어진 것보다 수명과 확산거리가 길다는 사실에 착안했다. 연구팀은 이산화티타늄 박막 위에 금 나노구조체가 놓인 나노 다이오드를 만들고 그 위에 페로브스카이트 소재를 쌓아올린 형태의 태양전지를 만들었다. 여기에 빛을 비추면 페로브스카이트와 금 나노구조체가 각각 핫전자를 만들어 수명과 확산거리가 크게 증폭되는 것을 확인했다. 실제로 금 나노구조체만 있을 때 핫 전자는 발생 후 2.87피코초(피코초=1조분의 1초)만에 사라지지만 페로브스카이트와 결합된 경우는 62.38피코초가량을 머무는 등 핫전자 수명이 22배 이상 길어진 것이 관찰됐다. 박정영(카이스트 화학과 교수) IBS 나노물질및화학반응연구단 부연구단장은 “핫전자는 차세대 친환경 에너지원 개발에 있어 새로운 패러다임을 제시할 것”이라면서 “이번 연구를 바탕으로 핫전자의 소멸과 포집시간을 조절해 같은 양의 빛을 받아도 더 많은 전류를 발생시키는 초고효율 페로브스카이트 기반 핫전자 태양전지를 개발할 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 롯데 신동빈, 스타트업 강국 이스라엘 방문

    신동빈 롯데그룹 회장이 오는 11일 스타트업 강국인 이스라엘을 방문해 그룹의 미래 성장동력을 모색한다. 9일 롯데에 따르면 신 회장은 이진성 롯데 미래전략연구소장과 롯데의 스타트업 투자법인인 롯데 액셀러레이터,롯데정보통신 임원들과 함께 일리 코헨 이스라엘 경제산업부 장관을 비롯한 현지 정·재계 관계자들과 잇달아 만나 이스라엘 정부의 창업 및 기술혁신 지원 시스템과 우수 스타트업에 대한 설명을 듣고 롯데의 스타트업 투자 사례 등을 공유할 예정이다.향후 장기적인 상호 협력 방안에 대해서도 논의한다. 국가적 차원에서 스타트업과 하이테크 산업을 성장동력으로 육성해온 이스라엘은 적은 인구와 군사적 긴장 상황 속에서도 세계적 수준의 과학·기술 경쟁력을 갖춘 강소국으로 평가받고 있다. 12일에는 아디브 바루크 이스라엘 수출공사 사장을 만나고 농업기술업체 ‘테블’,이스라엘 최대 식품사 스트라우스의 푸드테크 인큐베이터인 ‘더 키친’ 등을 방문할 계획이다. 방문 예정 기업에는 이스라엘 최고 수준의 투자회사 ‘피탕고 벤처캐피탈’,세계 5대 기초과학 연구소인 ‘와이즈만 연구소’,코카콜라의 스타트업 지원 프로그램 ‘더 브릿지’ 등이 포함된다고 롯데는 전했다. 이 자리에서 신 회장은 이들 업체의 사업 현황에 대한 소개를 듣고 신기술 시연을 직접 관람할 계획이다. 롯데 관계자는 “신 회장이 세계적인 스타트업 강국인 이스라엘의 혁신 우수 사례를 통해 향후 롯데와의 시너지 창출 및 벤치마킹 방안을 모색할 예정”이라고 말했다. 심현희 기자 macduck@seoul.co.kr
  • ‘폭염 살인’… 지구, 지금보다 0.3도 더 오르면 100만명당 130명 비극

    ‘폭염 살인’… 지구, 지금보다 0.3도 더 오르면 100만명당 130명 비극

    산업화 이전 시대보다 1.2도 높아져 2도 상승 땐 100만명당 170명 사망 지구온난화로 바닷물도 뜨거워져 참다랑어 체내 메틸수은 56% 급증#1995년 7월 13일 서울보다 위도상 북쪽에 위치한 미국 시카고에 낮 기온이 41도, 체감온도는 48도까지 오르는 무더위가 찾아왔다. 이날부터 닷새 동안 시카고를 포함한 주변지역에는 40도가 넘는 살인적 폭염이 이어졌다. 이후 40도 이하로 기온이 떨어졌지만 7월 말까지 폭염은 계속됐다. 1979년부터 1992년까지 13년간 미국 전역에서 폭염으로 사망한 사람은 5379명으로 연간 413명 수준이었는데 1995년 7월 한 달 동안 시카고 일대에서만 700여명이 더위로 숨졌다. 1907년 한국 근대 기상관측 이후 가장 더웠다는 지난해 여름 폭염으로 인한 온열질환자도 역대 최고 수준인 4526명이 발생했고 사망자도 48명이나 나왔다. 전년도와 대비해서는 4배, 그 이전 가장 더웠다는 2016년과 비교해서도 2배 이상 늘어난 수치다. 폭염은 태풍이나 집중호우, 추위보다 더 많은 사람이 사망할 정도로 자연재해 중에서는 사람의 건강에 가장 큰 영향을 미치는 기후현상이다. 지난해보다는 덜하지만 올해도 7월 말 장마가 끝나자마자 낮 기온이 30도를 넘는 날들이 계속되고 있다.지난 5일 유럽연합(EU) 집행위원회 산하 코페르니쿠스기후변화서비스(C3S)는 지난 7월 기상자료를 분석한 결과 전 세계 기온이 역대 최고를 기록했다고 발표했다. 지금까지 가장 더웠던 7월은 전 지구적으로 엘니뇨가 발생했던 2016년이었지만 올 7월은 그때보다 더 높다는 것이다. 올 7월은 1981년부터 2010년까지 30년간 7월 평균 기온보다 0.56도 높았고 산업화 이전 시대와 비교해서는 1.2도 높은 수준으로 조사됐다. 매년 여름 발생하는 폭염은 대기 흐름으로 인해 계절적으로 자연스럽게 나타나는 현상이라고 보는 시각도 있지만 많은 과학자들이 2000년대 이후의 여름철 폭염과 겨울철 혹한은 지구온난화 때문이라고 보고 있다. 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 지구 온도 상승을 산업혁명 이전과 비교해 1.5도 이하로 막도록 각국 정부에 권고하고 있지만 쉽지 않은 상황이다. 과학자들이 지금처럼 지구 온도가 상승해 여름철 폭염이 지속되면 온열 질환으로 사망하는 사람이 얼마나 늘어날지 분석했다. 중국 기상청, 국립질병통제예방센터, 난징 정보과학기술대 등과 폴란드 농업·산림환경연구소, 영국 에든버러대, 독일 에버하르트 칼스대 공동연구팀은 중국 27개 도시를 대상으로 지구 온도가 산업화 이전에 비해 1.5도 상승했을 때, 2도 상승했을 때의 사망률을 예측해 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 7일자에 발표했다. 연구팀은 2100년까지 온도 상승에 따라 온열질환 관련 사망자수를 예측했다. 예측 결과 연구팀은 1.5도 상승할 경우 온열질환 사망자는 100만명당 104~130명, 2도 상승할 경우 100만명당 137~170명에 이를 것으로 추정했다. 온도 상승에 대해 인간의 적응력을 감안하더라도 1.5도 상승 시 인구 100만명당 49~67명, 2도 상승 시에는 100만명당 59~81명에 달한다고 밝혔다. 지구 평균온도가 2도 상승하면 1.5도 상승했을 때보다 매년 최소 2만 9000여명의 사망자가 추가로 발생하는 셈이라고 연구진은 설명했다.기후변화는 사람뿐만 아니라 해양생태계에도 심각한 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 미국 하버드대 공학·응용과학대, 공중보건대, 인도 하이데라바드공과대, 캐나다 해양수산부 공동연구팀은 기후변화로 해수온도가 상승하면 참다랑어나 대구 같은 물고기 체내에 메틸수은(MeHg) 축적을 증가시킬 수 있다는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 8일자에 발표했다. 연구팀에 따르면 1969년 이후 해수온도가 꾸준히 상승하면서 대서양 참다랑어 체내 메틸수은 농도가 56%가량 증가한 것으로 나타났다. 아니마 샤터프 하버드대 박사는 “1970~2000년대까지 30년 동안 전 지구적으로 메틸수은 배출이 증가한 부분도 있지만 참다랑어나 대구 같은 물고기 체내 메틸수은 농축이 이례적으로 증가한 것은 결국 지구온난화로 인한 해수온도 상승으로 해석할 수밖에 없다”며 “이번 연구는 해양 온도 변화가 어류의 체내 수은 축적의 중요한 요소라는 것을 알려 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 원자 움직임 찍는 초고속 현미경 개발

    울산과학기술원(UNIST) 연구팀이 끊임없이 움직이는 원자나 분자를 영상으로 잡아내는 초고속 현미경을 개발했다. 7일 UNIST에 따르면 권오훈 자연과학부 교수팀이 ‘초고속 투과전자현미경’을 이용해 펨토초(1000조분의 1초) 단위로 나노미터(10억 분의 1m) 이하 수준의 물질 구조 변화를 볼 수 있는 분석법을 개발했다. 최근 광학현미경을 통해 펨토초 수준 분석을 할 수는 있지만, 나노미터보다 작은 크기는 식별이 어려운 한계를 보였다. 반면 전자현미경은 전자빔 속도를 조절해 나노미터 이하 물체도 관찰할 수 있다. 권 교수팀은 전자직접검출 카메라를 탑재한 초고속 투과전자현미경을 개발해 기존 전자현미경보다 검출 한도를 10배 정도 높였다. 권 교수팀은 이 전자현미경으로 금 나노입자 진동을 펨토초 단위로 관찰하는 데 성공했다. 금 나노입자에 레이저(광 펄스)를 쪼여 음향 진동을 발생시키고, 펨토초 단위로 전자빔을 쬐어서 시간이 흐르면서 변하는 모습을 포착한 것이다. 펨토초 간격으로 촬영한 이미지를 이어 붙이면 한 편의 나노입자 영화가 만들어진다. 권 교수팀은 “전자직접검출 카메라를 탑재한 초고속 전자현미경은 세계에서 처음으로 시도한 것”이라며 “단일 입자 수준의 검출 감도에서 음향 진동의 동역학을 시공간적으로 구조화하는 데 성공했다”고 밝혔다. UNIST는 이번에 개발한 기술이 실시간으로 원자 수준의 구조를 관찰하고 분석하는 원천기술이 될 것으로 기대했다. 이번 연구는 한국연구재단과 기초과학연구원, 삼성종합기술원 지원으로 진행됐고, 셀(Cell) 자매지인 ‘매터(Matter)’ 8월 7일 자에 발표됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr
위로