장기이식수술의 관건 중 하나는 공여자의 장기가 손상되기 전에 최대한 빨리 수여자에게 이식되어야 한다는 것이다. 장기마다 다르지만 일반적으로 심장을 포함해 이식이 가능한 인체 장기는 아이스상자에 담긴 채 4시간 이상은 보존되지 않는다. 이를 보완하기 위해 의학계가 고안해 낸 방법은 ‘장기 저온 보존’이다. 그리고 최근 미국 미네소타주립대학은 세계 최초로 저온 보존시켰던 동물의 심장을 이식이 가능한 상태로 ‘리워밍’(Re-Warming) 시키는데 성공했다고 밝혔다. 리워밍은 저온의 상태에서 다시 정상 온도로 되돌리는 것을 뜻한다. 연구를 이끈 미네소타주립대학의 존 비숍 박사에 따르면, 장기이식수술 환자들이 겪는 가장 큰 문제점 중 하나는 아이스상자 안에 보관해도 4시간을 넘길 수 없는 장기 보존 방식 및 이송 방식이었는데, 저온 보존 및 리워밍 방법을 이용하면 장기기증보관소에 장기를 보존했다가 필요한 사람에게 이식하는 일이 가능해질 것으로 보인다. 시신이나 장기를 극저온 상태로 냉동하는 기술은 이미 1980년대에 등장한 바 있지만, 관건은 리워밍 단계였다. 세포의 손상 없이 기존의 상태로 돌려놓는 것이 극저온 보존보다 더 어려웠던 것. 하지만 미네소타대 연구진은 이산화규소로 코팅한 산화철 나노 입자에 열을 가하고, 이를 매우 미세한 가열기로 이용해 순식간에 온도를 끌어올리는 방식을 도입했고, 저온 상태의 장기에 1분당 100~200℃의 열을 가한 결과 손상없이 장기를 리워밍 하는데 성공했다. 이는 기존의 장기 리워밍 시간보다 10~100배 더 빠른 시간으로 장기에 열을 가한 것이다. 비숍 박사는 “기증되는 심장과 폐의 경우, 이송과정에서 제한 시간을 맞추지 못한 탓에 기증 장기의 3분의 2가 버려지는 것으로 알려져 있다”면서 “장기의 저온 보존 및 리워밍 기술은 장기이식을 기다리는 환자들에게 희망이 될 수 있다”고 설명했다. 이어 “이번 연구의 성공을 통해 장기이식을 위한 '장기 보존 뱅크'가 만들어진다면, 사회적으로 매우 큰 이득을 가져다 줄 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’(Science Translational Medicine) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘적정기술’이라고 하면 흔히 개발도상국이나 저개발 국가에 보급하는 질 낮은 기술로 생각하기 쉽다. 원래는 ‘사회의 문화적, 환경적 조건을 고려해 지속적으로 활용 가능한 기술’이라는 의미를 갖고 있다. 지금까지 등장한 대표적인 적정기술 제품은 라이프 스트로, 태양열 정수기, 뎅기열 예방용 모기장 같은 구호제품이나 수동식 물 공급 펌프 같은 농업 관련 기술, 저가형 노트북 같은 교육을 위한 일상기술 등이 주를 이룬다. 최근에는 정보통신기술(ICT)이나 나노기술(NT)이 접목된 다양한 적정기술이 나오고 있다.적정기술은 1960년대 경제학자 에른스트 슈마허의 ‘중간기술’ 개념에서 파생됐다. 선진국과 제3세계 간 양극화를 최소화하기 위해서는 과거의 원시적 기술보다는 우수하지만 선진국의 첨단기술보다는 소박한 중간 단계의 기술이 필요하다는 의미였다. 현지 재료와 적은 자본, 비교적 간단한 기술을 활용해 지역사회 구성원에 의해 이뤄지는 소규모 생산활동을 지향한다. 대규모 자본을 투입한 기술이 아닌 ‘인간의 얼굴을 한 착한 과학기술’인 것이다. 1980년대 초반까지는 선진국의 거대기술이 낳는 부작용을 줄일 대안 과학기술로 적정기술이 각광을 받았다. 하지만 실질적으로 제3세계 국가에 도움이 되지 않는 낭만적이고 이상적인 생각일 뿐이라는 인식이 확산되면서 아직까지 침체기를 겪는 분위기다. 한국에서는 다른 양상이다. 2000년대 중반부터 ‘적정기술 붐’이 일기 시작해 2009년 경제협력개발기구(OECD) 개발원조위원회(DAC)의 회원국이 되면서 공적개발원조(ODA)에 대한 정부의 지원도 점차 늘어났다. 대학과 과학기술자들의 모임은 물론 비정부기구(NGO)들까지 적정기술 운동에 대해 관심을 갖고 적극적으로 활동하는 추세다. 지난 27일에는 광주과학기술원(GIST) 국제환경연구소 김경웅, 이윤호 교수팀이 남태평양의 작은 섬나라인 키리바시공화국 비겐네카 마을에 ‘GIST 희망정수기’로 이름 붙여진 식수 공급용 수처리 장치를 기증했다. 키리바시는 연강수량은 3800㎜에 이르지만 불규칙적이어서 심한 가뭄에 시달리고 식수로 사용할 수 있는 물은 오염이 심해 수인성 전염병이 자주 발생하고 있다. 연구팀은 나노미터(㎚) 수준의 미세한 구멍을 가진 고분자 멤브레인을 이용해 병원성 세균을 포함한 오염물질을 선택적으로 제거할 수 있는 정수장치를 기증했다. 특히 중력만으로도 정수가 가능하기 때문에 별도의 전기공급이 필요 없다. 반영구적인 데다 현지에서 조달할 수 있는 물품으로 간단하게 조립하고 보수할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 김 교수는 “국내외 기업 등 여러 재원을 활용해 키리바시나 투발루처럼 기후변화 적응에 취약한 나라에 안정적 식수를 공급하는 과학기술 연대사업을 확대할 계획”이라고 말했다. 또 지난 7~9일 캄보디아 프놈펜에서는 적정기술학회와 적정과학기술센터, 국경없는과학기술자회, 미래창조과학부, 한국연구재단 등이 주도한 ‘적정기술 국제 워크숍’이 열렸다. 이번 워크숍에는 한국과 호주, 싱가포르, 대만 등 8개국 120여명의 전문가들과 현지 학생들이 모여 기후변화 적응을 위한 저에너지 기술로서의 적정기술에 대해 논의했다. 워크숍에 참석한 전문가들은 지구온난화로 인해 지구 평균 온도가 점점 올라가면서 물 부족 현상이 심화할 것으로 예상하면서 식수와 해양생태계 보존 등이 적정기술의 중요한 이슈로 부상할 것으로 내다봤다. 저렴한 비용으로 바닷물을 식수로 바꿀 수 있는 해수담수화 기술, 이동식 하수처리 같은 기후변화 적응 핵심분야들이 적정기술과 밀접한 관계를 갖고 변화될 것으로 입을 모았다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 ‘알파고’ 사건 이후 인공지능은 예상대로 커다란 사회적 이슈가 됐고 이를 필두로 로봇, 사물인터넷, 나노 기술 등 소위 ‘4차 산업혁명’을 이끄는 다양한 영역에 대한 장밋빛 예측이 계속되고 있다. 아마 국내외 여러 현안 때문에 그리 녹록지 않은 우리나라의 산업 현실을 타개할 수 있는 돌파구에 대한 많은 사람들의 갈망일지 모른다. 지난해 필자는 인공지능을 단기간에 진료실에 도입하기 어려울 뿐 아니라, 환자들이 진료실에서 직접 체감할 수 있는 수준의 변화를 이끌어내려면 좀 더 많은 시간이 걸릴 것이라고 전망했다. 하지만 최근 여러 매체를 통해 얻은 정보에 의하면 이런 필자의 예측은 조만간 보기 좋게 빗나갈 것처럼 보인다. 얼마 전 국내 한 대학병원에서 암환자의 진단과 치료를 위해 해외에서도 그 예가 드문 최신 인공지능 기반 시스템을 도입했다는 보도를 접했다. 또 최근에는 국제학술지를 통해 안과나 피부과 영역의 진단에 인공지능 기반 시스템이 풍부한 경험을 가진 전문의보다 우수한 진단율을 보였다는 연구 결과를 보기도 했다. 이런 소식을 보면 인공지능 기반의 ‘알파닥’이 의사를 대체하는 것은 시간문제로 보인다. 필자는 이렇게 의료의 새로운 시대를 열어가려는 선구자들의 열정과 놀라운 성과에 찬사와 응원의 마음을 보낸다. 그러나 아직도 필자는 인공지능 기반 의료가 단기간 내 진료실에 확산되기 어려울 것이라는 생각에 큰 변화가 없다. 왜 그럴까. 위에 열거한 선도적인 시스템이나 혁신적인 연구 결과물 역시 사실은 전통적 기법으로 수집·저장된 의료 정보를 근거로 만들어진다. 따라서 아무리 고도화된 알고리즘을 만든다 해도 기본적으로 시스템에 입력된 정보가 매우 정확해야 한다는 전제가 필요하다. 그런데 필자는 현재 우리들이 보유하고 있는 임상 데이터가 일부 영역을 제외하고는 아직 충분히 정확하다고 생각하지 않는다. 특히 우리나라에서 흔한 ‘1시간 대기 3분 진료’로는 의사가 환자의 다양한 임상 양상을 정확하게 담아내기 어렵다. 예를 들어 당뇨병에 같은 약제를 써도 환자들의 임상 양상에 차이가 있는데 그 이유가 약제 때문인지, 생활습관의 문제인지, 환자가 속한 직장이나 가족 구성원 등 사회적 문제에 의해서인지 정확한 이유를 파악하고 분석하는 것은 매우 어렵다. 이런 문제는 최근 건강보험심사평가원이나 국민건강보험공단에서 제공하는 ‘의료 빅데이터’를 분석하는 과정에서도 볼 수 있다. 현재 우리나라의 의료 시스템의 한계로, 의사들은 삭감을 회피하기 위해 환자의 진단 코드를 다소 포괄적으로 부여하는 경향이 있다. 부정확한 진단 코드는 특정 질환의 실태에 대한 연구 수행 시 결과 해석에 중대한 오류를 일으킬 수 있기 때문에 분석에 신중을 기해야 한다. 실제로 현실을 제대로 반영하지 못한 일부 연구 결과들은 학계에서 심한 비판에 직면하기도 했다. 최근 관련 분야 연구의 눈부신 발전으로 인공지능 의료의 실용화를 위한 기술적 어려움은 상당 부분 극복됐다. 우리나라에서도 충분히 전 세계를 석권할 수 있는 역량을 갖게 됐다는 의미다. 하지만 우리나라에서 이런 서비스 창출의 근간이 되는 환자 임상 정보의 수집과 체계적 관리에 대한 심도 있는 논의는 의의로 매우 부족하다. 인공지능 기반 맞춤형 의료의 조기 실현을 위한 가장 중요한 요소는 환자로부터 얻는 정보, 그 자체라는 점을 강조하고자 한다. 그리고 혁신의 주체로서 의사를 비롯한 여러 의료 전문가들의 노력이 매우 중요하며, 이런 노력을 이끌어낼 수 있도록 유도하는 정책적 고려가 필요하다.

■기획재정부 △재정정보과장 고재신 ■교육부 △국제협력관 최영한△대학지원관 김영곤△학술원 사무국장 승융배△교육부 오승걸(LA한국교육원 파견) 황오일(국가과학기술자문회의 파견)△진로교육정책과장 송은주△비상안전담당관 김상수△학교정책실 나현주 박은정 남하린 조수연△부경대 류재혁△국제교육협력담당관실 지원근무 유지선△운영지원과 김창주△대학정책실 안성미 이동근 양창호△지방교육지원국 백봉현 이시우 김규환△평생직업교육국 우연선 조영석△교원소청심사위원회 최선애△교육안전정보국 윤갑천 유성석△한국교원대 김봉기△감사관실 정달희△한국방송통신대 조두행△충북대 한관수△중앙교육연수원 이학철△강원대 박광남 ■외교부 △조정기획관 정운진△북미국심의관 이충면 ■농림축산식품부 △축산정책국장(공모직위) 민연태◇과장급 승진△역사문화전시체험관 추진팀장 박경희△한국농수산대학 기획조정과장 김홍욱 ■산업통상자원부 ◇부이사관 승진△무역구제정책과장 정경회◇과장급 전보△에너지기술과장 박성준△바이오나노과장 김선기△자유무역협정이행과장 이용필△전력진흥과장 남경모<국가기술표준원>△표준조정과장 조택연△전기통신제품안전과장 김재은△생활제품안전과장 안성호△적합성평가과장 이재만△인증산업진흥과장 김연수<전기위원회>△사무국장 손병호 ■고용노동부 ◇부이사관 승진△노동정책실 노사관계지원과장 양정열△중부지방고용노동청 경기지청장 정성균△중부지방고용노동청 강원지청장 이도영◇과장급 전보△고용정책총괄과 정경훈△미래고용분석과 양현수△고용서비스기반과장 박광일 ■공정거래위원회 ◇국장급△공정거래위원회 김성환△카르텔조사국장 배영수 ■국민권익위원회 △청렴연수원 교육기획과장 임채수 ■원자력안전위원회 △원자력안전과장 신종한△방사성폐기물안전과장 강호성 ■식품의약품안전처 △주류안전정책과장 박희옥△마약관리과장 김효정◇식품의약품안전평가원△바이오심사조정과장 박윤주△유전자재조합의약품과장 서수경△첨단바이오제품과장 안치영△혈액제제검정과장 강호일 ■관세청 △관세국경위험관리센터장 이석문△외환조사과장 김용철△정보개발팀장 장웅요△인천세관 특송통관국장 김기재△인천세관 감시국장 전민식△서울세관 자유무역협정집행국장 정승환 ■중소기업청 ◇승진△인력개발과장 유동준◇전보△국제협력과장 강기성△경기지방중소기업청 공공구매판로과장 김광재 ■한국재정정보원 ◇본부장급△연구본부장 박용주 ■MBC △부사장 백종문◇본부장△기획 최기화△편성제작 김도인△드라마 이주환△경영 이은우△방송인프라 김성근△미디어사업 윤동열△보도 오정환△예능 이흥우 ■덕성여대 △기획처장 이용수△학생처장 최승훈△입학처장 김승민△대외협력처장 장욱△산학연구처장 이경미△대학원장 신동주△인문과학대학장 박혜영△사회과학대학장 권문일△자연과학대학장 조윤옥△정보미디어대학장 음두헌△약학대학장 김영미△교양학부장 민대기△도서관장 김준동△평생교육원장 이원정△박물관장 최성은

정부가 저성장 타개를 위해 지난 연말 전기·자율차, 사물인터넷(IoT) 가전 등을 12대 신산업으로 지정하고 4차 산업혁명을 적극 지원하기로 했다. 이에 발맞춰 산업 연구개발(R&D) 지원기관인 한국산업기술평가관리원(KEIT)은 올해 산업 핵심기술 개발에 6140억원을 지원한다. 산업 핵심기술 개발 사업은 국가 경쟁력 확보를 위한 핵심·원천기술 개발에 집중 지원하는 것으로 미래 신산업을 육성하고 주력 기간산업의 경쟁력을 제고해 미래 먹거리를 창출하는 게 목표다. 경제가 어려울수록 R&D와 같은 근본에 집중해 향후 장기적인 경쟁력을 확보하겠다는 의지다. 주요 지원 분야는 생산시스템 스마트화, 그린카, 스마트카, 나노융합, 주력산업 정보통신(IT) 융합 등 4차 산업혁명의 중심에 있는 분야다. 생산시스템 스마트화는 독일 등 선진국에서 정부 주도 아래 적극 추진되고 있다. 그 결과 독일은 세계 1위의 스마트공장(지멘스사)을 보유하고 있다. 그린카와 스마트카 역시 미국 등에서 실제 주행이 가능할 만큼 눈에 띄는 연구 성과를 거뒀다. 산기평은 정부 중심 과제를 줄이고 민간 의견을 확대 수렴해 실질적으로 필요한 R&D 지원으로 연구 효율성을 높였다. 이 밖에도 소재부품 기술 개발 사업, 우수기술연구센터 사업 등 다양한 분야를 지원할 계획이다. 산기평 관계자는 “R&D 지원은 저성장을 극복할 수 있는 지름길이 될 수 있어 정부 지원이 중요한 역할을 한다”면서 “정부 R&D 사업 전담기관으로서 4차 산업혁명의 흐름에 맞게 국가 경쟁력을 확보할 수 있도록 꾸준히 노력하겠다”고 말했다.

‘가전(家電) 신화’로 불리는 조성진 LG전자 부회장은 지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 ‘세계가전전시회(CES) 2017’에서 “1등 체질을 LG전자 모든 사업에 이식해 진정한 1등 브랜드가 되겠다”고 밝혔다. 사물인터넷(IoT)과 인공지능(AI) 등 혁신 기술을 집결해 가전과 TV, 스마트폰 등 기존 사업에서 신성장사업인 전장(電裝)에 이르기까지 시장 주도권을 놓지 않겠다는 의지다.올레드 TV로 초(超)프리미엄 TV 시장을 선점한 LG전자는 올해 독자적인 ‘나노셀’ 기술을 탑재한 ‘슈퍼 울트라 HD TV’를 출시하며 액정표시장치(LCD) TV에서도 시장을 선도하겠다는 전략을 펼친다. ‘나노셀’은 약 1나노미터(㎚) 크기의 미세한 분자 구조를 활용한 기술이다. 극미세 분자들이 색의 파장을 정교하게 조정해 색 재현력과 정확도를 높인다. 사용자가 화면을 정면에서 볼 때와 옆에서 볼 때 색상의 차이를 느낄 수 없을 정도로 시야각이 뛰어나며, 돌비 비전 등 다양한 규격의 HDR(High Dynamic Range) 영상을 완벽하게 재생한다. 올해는 LG전자가 글로벌 AI 시장에 본격적으로 뛰어드는 원년이 될 것으로 보인다. LG전자는 CES 2017에서 ‘딥러닝’ 기반의 스마트 가전을 선보였다. 독자 개발한 딥러닝 기술 ‘딥씽큐’를 탑재한 에어컨과 로봇청소기, 냉장고 등은 사용자의 사용 습관과 제품 사용 환경 등을 스스로 학습해 최적의 기능을 제공한다. 예를 들어 에어컨은 사용자가 주로 머무르는 공간을 스스로 파악해 집중 냉방하고, 로봇 청소기는 사람의 발과 일반 장애물을 구분해 사람의 발을 넘지 않고 대기하거나 우회한다. LG전자는 CES 2017에서 인공지능 로봇을 공개해 화제가 되기도 했다. 가정용 허브 로봇은 무선인터넷을 통해 TV와 냉장고, 에어컨 등 가전제품 등을 제어한다. 음악에 맞춰 춤을 추거나 어린이에게 자장가를 들려주는 등 엔터테인먼트 기능도 구현할 수 있다. 공항 안내 로봇은 고객의 질문에 한국어와 영어, 중국어, 일본어 등 4개 국어로 답하며 탑승 시각과 게이트 정보 등을 알려 준다. 유동 인구가 많은 곳에서 바닥 소재의 종류와 상관없이 깔끔한 청소가 가능한 공항 청소 로봇과 잔디깎이 로봇도 선보였다. 스마트폰 등 모바일 디바이스에서도 혁신을 이어 간다. 구글과의 긴밀한 협력을 통해 세계 최초로 구글 안드로이드 웨어 2.0을 탑재한 ‘LG워치’를 최근 미국에서 공개했으며, 상반기 전략 스마트폰 ‘G6’에는 AI에 기반한 원격 사후서비스(AS)가 탑재된다. ‘G6’는 테두리를 최소화하고 18:9 화면비를 구현한 ‘풀 비전’ 디스플레이를 채택해 한 화면에서 멀티태스킹이 가능한 새로운 사용자 경험을 제공한다. 미래 신성장사업인 전장사업도 본궤도에 올랐다. LG전자에 따르면 지난해 전장부품 수주 잔고 실적은 2015년 대비 약 30% 성장했다.

올 프리미엄 시장 쌍끌이 공략 두께 4㎜ 초박형 1400만원대 “OLED 비중 15% 이상 확대” LG전자가 올레드(OLED) TV와 나노셀 기술을 적용한 LCD TV, 두 가지 모델을 앞세워 올해 국내 프리미엄 TV 시장을 본격 공략한다고 23일 발표했다. 서울 양재동의 LG전자 서초R&D 캠퍼스에서 열린 ‘2017 LG TV 신제품 발표회’에서다.발표회에서 LG전자는 1나노(㎚·10억분의 1m) 크기의 미세 분자구조를 활용한 나노셀 기술을 적용해 색 정확도와 재현력을 높인 ‘슈퍼 울트라HD TV’를 선보였다. LG전자는 올해 30여개 모델의 ‘슈퍼 울트라HD TV’를 출시하는데, 절반 이상에 나노셀 기술을 적용했다. LG전자 측은 “백라이트가 필요한 LCD TV의 경우 측면에서 화면을 볼 때 색 왜곡 현상이 나타났는데, 나노셀 기술을 적용한 TV는 미세 분자가 색감을 조정해 60도 옆에서 보더라도 색 왜곡이 없다”고 설명했다. LCD TV의 단점을 상쇄시킨 차상급 TV를 통해 올해 프리미엄 TV 라인을 강화했지만, LG전자가 꾸준하게 최상급 TV로 정립시켜 나가는 모델은 OLED TV이다. OLED TV는 백라이트 없이 패널의 픽셀이 저마다 스스로 빛을 켜거나 끌 수 있어 완벽한 블랙을 표현할 수 있다고 LG전자는 설명했다. LG전자는 지난달 미국 라스베이거스에서 열린 소비자가전전시회(CES)에서 이른바 ‘벽지 TV’로 각광받았던 ‘울트라 올레드TV W’를 25일 출시한다고 밝혔다. 벽에 설치했을 때 두께가 4㎜도 안 되는 벽지 TV(65인치)의 국내 출고가는 1400만원으로 책정됐다. OLED TV는 지난해 LG전자가 전 세계 2500달러 이상 프리미엄 TV 시장 점유율 1위(43.1%)에 오를 때 수훈갑 역할을 했다. LG전자 HE사업본부장인 권봉석 부사장은 이날 “지난해 판매한 TV 중 약 10%가 OLED TV였는데, 올해는 보수적으로 봐도 15% 이상 비중을 프리미엄으로 구성할 계획”이라고 제시했다. 시장조사기관이 OLED TV 시장 축소 전망을 내놓은 데 대해 권 부사장은 “전 세계적으로 11개 업체가 올해 OLED TV를 출시한다”면서 “OLED TV 시장이 확대될 것으로 본다”고 일축했다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

지구온난화 주범인 이산화탄소를 햇빛과 적은 양의 전기로 분해해 지구온난화도 해결하고 화학산업 분야에서 많이 쓰이는 일산화탄소를 만들어 내는 일석이조의 촉매 기술이 나왔다. 카이스트 EEWS대학원 오지훈 교수팀은 금 나노박막과 반도체 생산에 사용되는 실리콘을 이용해 이산화탄소 분해 효율이 높은 새로운 광전극 촉매를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구는 재료과학분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 최신호 내부 표지논문으로 실렸다. 지구온난화의 원인물질인 이산화탄소 배출량을 줄이고 이미 배출된 이산화탄소는 포집해 저장하거나 산업적으로 활용하기 위한 연구들이 최근 활발하다. 일산화탄소는 합성천연가스나 메탄올 같은 대체연료 생산, 합성수지나 페인트 같은 화학물질 제조에도 쓰이는 등 산업적 활용도가 높은 물질이다. 이산화탄소 분해와 전환효율을 높이기 위해서는 낮은 전력으로도 이산화탄소를 손쉽게 일산화탄소로 환원시킬 수 있는 촉매가 필요하다. 이 때문에 금 촉매가 많이 쓰이고 있기는 하지만 투입 에너지가 많고 전환 과정에서 수소가 많이 발생한다는 문제가 있다. 연구팀은 표면에 나노 크기의 구멍이 많이 있는 200㎚(나노미터) 두께의 금 박막을 만들어 이 같은 문제들을 해결했다. 또 이전에 나와 있는 나노 구조의 촉매들은 두께가 0.1㎜ 수준으로 제작비가 많이 들었으나 금을 얇은 박막 형태로 만들어 촉매 제작비용도 획기적으로 낮출 수 있었다. 실험 결과 기존 금촉매를 이용할 경우 투입되는 전류의 60~70% 정도만 이산화탄소 환원에 사용됐지만 이번에 개발한 금촉매를 활용하면 공급전류의 90% 이상이 분해 및 환원에 사용되는 등 높은 전류사용 효율을 보였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2016년 다보스포럼에서 발표된 제4차 산업혁명의 화두가 국내 업계와 학계, 그리고 공공 영역을 뒤덮고 있다. 제4차 산업혁명은 인공지능(AI)이나 로봇, 사물인터넷(IoT) 등의 새로운 기술이나 서비스들을 통한 새로운 가치 창출 방식을 설명한다. 이는 사회를 구성하는 개인들 간 상호작용이 디지털화와 인터넷 연결을 통해 이루어지면서 기존의 산업사회와는 완전히 다른 새로운 사회 및 경제 공간이 만들어질 수 있다는 희망이 반영된 개념이다. 제4차 산업혁명은 기술 진보에 바탕을 둔 전통적인 산업혁명과 궤를 같이하는 또 다른 진화 과정이다. 제1차 산업혁명은 18세기 유럽 및 미국의 제조업 중심 기술 발전을 바탕으로 시작된 구조적 변화들이다. 이후 2차부터 3차에 이르는 일련의 산업혁명들도 기술 진보를 통해 기업 효율성을 높여 신규 및 해외 시장을 창출할 수 있게 한 동력이었다. 제4차 산업혁명은 디지털 혁신을 바탕으로 하는 초연결성과 초지능성을 핵심 요소로 갖고 있다. 특히 인공지능을 포함해 로봇, 사물인터넷, 무인자동차, 3D 프린팅, 나노 기술 등이 제4차 산업혁명을 이끌어 가는 핵심 기술들이다. 제4차 산업혁명을 이해하기 위해서는 2개의 핵심 방향성을 살펴보아야 한다. 첫째는 글로벌 시장에 적용될 수 있는 새로운 디지털 기술이나 서비스가 절대적으로 필요하다는 것이다. 구글이나 페이스북, 아마존 등과 같은 글로벌 디지털 기업들이 검색이나 소셜 네트워크, 물류 및 정보 등의 유통 분야에서 독자적인 서비스 모델과 지적재산권을 확보했다는 점을 잘 살펴봐야 할 것이다. 새로운 환경에서 생존하기 위해서는 차별적이면서 글로벌 디지털 시장에 적용될 수 있는 최적 기술 확보가 필요하다. 둘째, 제4차 산업혁명을 뒷받침하는 핵심 기술들은 대부분 효율성이나 생산성을 높이는 데 활용될 것이다. 신기술이 기획되고 만들어지는 근본 이유는 바로 효율성 기반의 사회와 산업의 구조를 지향하기 때문이다. 그 결과 아날로그 서비스를 포함해 연결성이 취약한 고립된 서비스, 정보 처리 속도가 늦은 저효율 서비스들은 조만간 시장에서 사라지게 될 것이다. 그러나 역설적으로 제4차 산업혁명을 통해 만들어진 서비스들은 기존 인간 노동을 대체할 것이며 인간 중심의 사회 공동체를 약화시킬 가능성도 적지 않다. 다보스포럼에서 제안된 제4차 산업혁명은 산업 생산성을 단기 목표로 설정했지만 궁극적인 목표는 신기술을 활용해 글로벌 시민들의 소득 및 삶의 질을 높이겠다는 것이다. 기업이나 산업 효율성 및 생산성이 커질수록 일반 시민들은 더 낮은 가격으로 더 많은 효용을 갖게 될 것이라는 기대다. 이는 마치 새로운 디지털 기술이 미래의 성장과 삶의 질을 높일 것이라는 기술 유토피아적인 시각을 보여 준다. 그러나 그 이면에는 또 다른 그림자들이 적지 않다. 새로운 기술 발전을 통해 성숙하게 될 4차 산업혁명의 사회에서 물리적 부의 총량은 늘어나겠지만 한편으로 개인이나 기업들 간에 부의 불평등 폭은 더욱 커질 수 있다. 개인 또는 기업들 간에 새로운 기술을 소유하거나 활용할 수 있는 능력의 차이가 벌어질 가능성이 높기 때문이다. 게다가 소수의 소프트웨어 기획자들이 운영하는 로봇이나 시스템에 의한 인간 노동 대체가 심화되면서 고용 창출보다는 고용 축소가 현실화될 수도 있다. 특정 집단으로의 기술 독점 사회는 필연적으로 공동체 약화와 사회적 긴장감을 높일 수도 있다. 그래서 미래 제4차 산업혁명 논의에는 새로운 기술로 파생될 수 있는 인간 노동의 대체 가속화를 포함해 재능이나 지적재산권 및 정보를 자유롭게 소유, 활용할 수 있는 자와 그렇지 못한 자들 간의 경제적 부의 양극화, 그리고 사회적 공동체 약화 등이 추가로 포함돼야 할 것이다. 이를 바탕으로 제4차 산업혁명이 지향하는 목표는 산업의 생산성뿐만 아니라 시민들의 삶의 질과 정신적인 행복감을 높이는 방향이어야 한다. 그래야 미래 기술 발전을 위해 투입되는 시간과 비용의 정당성이 더욱 강해질 것이다.

일명 ‘보톡스’ 보툴리누스톡신 한 스푼에 4000만명 살상 위력 김정은 북한 노동당 위원장의 이복형 김정남의 경우처럼 독살은 오랜 역사를 지니고 있다. 2009년 영국으로 망명한 러시아 정보요원 알렉산드르 리트비넨코는 방사성 동위원소 폴로늄210에 중독돼 사망했고, 2004년 우크라이나 대선 당시 야당후보였던 빅토르 유셴코 대통령은 다이옥신에 중독돼 피부가 심하게 변형되기도 했다. 1995년 3월 사교집단인 일본 옴진리교 간부가 도쿄 지하철에 사린가스를 살포해 사망자 12명, 부상자 5500명에 이르는 대형 참사가 발생하기도 했다. 프랑스의 나폴레옹도 세인트헬레나 섬에 유배된 뒤 비소 중독으로 사망한 것으로 추정한다.일반적으로 ‘독’은 위험하고 치명적이지만 ‘약’은 사람에게 이로운 것으로 알고 있다. 그렇지만 독과 약은 모두 생체 활성에 영향을 미친다는 점에서 과학적으로 동전의 양면과 같다. 똑같은 화학물질이라도 어떻게, 얼마나 사용하느냐에 따라 독이 되고 약이 된다. 맹독성 식물인 투구꽃의 덩이뿌리를 말린 ‘부자’는 한방에서 강심제나 이뇨제로 쓴다. 물론 소량을 썼을 때 얘기다. 하지만 양을 잘못 맞추면 구토나 마비를 일으켜 죽음에 이르게 만든다. 현재까지 발견되거나 합성된 독은 매우 다양하다. 투구꽃이나 피마자 같은 식물에서 유래한 독, 독사나 복어 등 동물에게서 나온 독, 세균이나 바이러스처럼 미생물이 만든 독, 납이나 수은 같은 광물에서 비롯된 독 등으로 분류된다. 비소나 청산가리처럼 화학적으로 합성된 독도 있다. ●작용 방식별 신경독·혈액독·세포독 또 독이 작용하는 방식에 따라 ▲신경독 ▲혈액독 ▲세포독으로 분류하기도 한다. 신경독은 신경의 신호전달 시스템을 교란시켜 신경이나 근육에 마비를 일으킨다. 결국 호흡곤란, 심부전, 경련 같은 증상이 동반돼 사망에 이르게 한다. 복어독인 테트로도톡신이나 보툴리누스균, 전갈독, 담배에 포함된 니코틴 등이 대표적이다. 살무사나 반시뱀의 독으로 대표되는 혈액독은 체내 침투 시 혈관과 조직이 파괴되고 적혈구가 깨지면서 피하출혈이 발생한다. 심한 통증과 함께 구역질과 부종이 생긴다. 탈리도마이드나 유기수은, 방사성 물질 등은 세포독으로 세포막을 파괴하거나 독소를 퍼트려 에너지 대사나 단백질 합성을 방해하고 DNA 변형을 유발시켜 암이나 태아 기형 등을 유발시킨다. 다른 독들에 비해 진행 속도가 비교적 느린 것이 특징이다. 독성의 강도는 일반적으로 ‘반수 치사량’(Lethal Dose 50%, LD50)으로 나타낸다. LD50은 투여 시 실험동물 절반을 죽게 만드는 양으로 보통 급성독성 물질을 평가할 때 사용한다. 일반적으로 자연에서 만들어진 생물 독이 화학물질이나 인공합성 독보다 독성이 강한 것으로 알려져 있다. 실제로 현재까지 발견된 가장 치명적인 독은 상한 통조림 속에서 만들어지는 신경독 ‘보툴리누스톡신’이다. ‘보톡스’라는 상품명으로 알려진 바로 그 독이다. 보툴리누스톡신은 토양이나 바닷속에서도 존재하는 일종의 곰팡이균인데 산소가 거의 없는 환경에서 활발하게 번식하는 혐기성 세균이다. 완전히 멸균되지 않은 음식물이 완전 밀봉돼 공기가 없는 통조림 속에 들어가 만들어진다. 이 때문에 자연상태에서는 중독되기 쉽지 않지만 멸균이 덜 된 상태의 통조림 속에서 발생하는 경우가 많았다. 이 독이 발견된 것도 멸균이 덜 된 상태의 소시지 통조림에서였다. 그러나 최근에는 완전 멸균 상태로 통조림이 만들어지기 때문에 통조림에서 발견되는 경우는 거의 없다. 사람의 LD50은 주사의 경우 1.3~2.1나노그램(ng)/㎏, 흡입할 경우는 10~13ng/㎏이다. 찻숟갈 하나에 해당하는 5g 정도로 4000만명을 죽일 수 있는 수준이다. 그렇지만 이를 희석해 신경장애나 근육경련 등을 치료하거나 주름이나 사각턱을 교정하는 등 의료나 미용에 많이 활용되고 있다. ●인공 합성독 ‘VX가스’ 독성 최강 인공적으로 합성된 독으로는 1988년 이라크 사담 후세인이 쿠르드족을 학살하는 데 사용한 신경독인 VX가스의 독성이 가장 강하다. 이후 VX는 대량살상무기로 분류돼 생산이 전면 금지됐다. 류재천 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원은 “독물은 종류에 따라 피부와 호흡기, 구강, 피하 조직, 동맥과 정맥 등 다양한 경로를 통해 흡수되며 흡수의 정도도 서로 다르다”고 설명했다. 피부나 호흡기, 혈관을 통해 흡수될 경우 치명적인 독이 입으로 들어간 경우는 위산으로 분해되고 장에서도 흡수되지 않아 충분한 효력을 발휘하지 못하는 것과 같은 원리다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

카이스트 신임 총장으로 신성철(65) 카이스트 물리학과 교수가 선임됐다. 신 교수는 카이스트 개교 46년 만에 나온 첫 번째 동문 출신 총장이자 13년 만에 배출한 학내 교수 출신 총장이다.카이스트 이사회(이사장 이장무)는 21일 오전 서울 서초구 양재동 엘타워에서 임시이사회를 열고 제16대 카이스트 신임 총장을 선임했다. 신 신임 총장은 2004년과 2006년, 2012년에 총장직에 도전했지만 고배를 마시고 ‘3전 4기’ 만에 목표를 이뤘다. 그는 경기고와 서울대 물리학과를 졸업하고 카이스트에서 고체물리 석사, 노스웨스턴대에서 재료물리 박사 학위를 받았다. 카이스트는 1971년 서울 홍릉에서 한국과학원(KAIS)으로 만들어져 1973년과 1975년에 각각 첫 석사과정과 박사과정 입학생을 받았다. 학부과정 학생은 1986년부터 입학하기 시작했다. 신 신임 총장은 1975년 카이스트 석사과정에 입학해 1977년 졸업(3회 졸업)했다. 그는 한국표준과학연구원 선임연구원, 미국 이스트먼코닥연구소 수석연구원을 거쳐 1989년에 카이스트 물리학과 교수로 임용됐다. 이후 학생부처장, 국제협력실장, 기획처장, 고등과학원설립추진단장, 나노과학기술연구소 초대소장, 부총장 등 주요 보직을 두루 역임했다. 한국물리학회장, 국가과학기술자문회의 부의장도 지냈고2011년부터는 올해 초까지는 대구경북과학기술원(DGIST) 초대·2대 총장을 맡았다. 특히 DGIST 총장 재직 시 융복합대학원과 무학과 단일학부를 도입하는 등 교육 혁신을 이끈 것으로 평가받았다. 또 자성학 분야의 오랜 난제인 2차원 나노 자성박막 잡음 현상을 처음으로 규명하는 등 나노스피닉스 연구 분야를 선도하는 세계적 석학으로 알려져 있다. 신 신임 총장은 “교육 혁신, 연구 혁신, 기술사업화 혁신, 국제화 혁신, 미래전략 혁신이라는 5대 혁신을 통해 카이스트를 반드시 ‘글로벌 톱10 대학’으로 도약시키겠다”고 포부를 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이재용 삼성전자 부회장에 대한 구속 전 피의자 심문(영장실질심사)을 하루 앞둔 15일 삼성은 수요 사장단회의를 강행했다. 박영수 특별검사팀이 전날 오후 늦게 이 부회장에 대해 사전구속영장을 재청구해 사장단회의를 취소할 만한 물리적 시간이 없었기도 하지만, 초청 강사에 대한 예의가 아니라는 판단도 작용한 것으로 보인다. 이날 강사는 이우근 중국 칭화대 마이크로나노전자과 교수였다. 이 교수는 ‘중국의 정보통신기술(ICT) 기술 동향과 한·중 협력 방향’에 대해 강연을 하기로 돼 있었다. ‘총수 부재’의 위기 속에서 중국 사업 관련 강의가 귀에 제대로 들어올 리 만무했지만, 삼성은 최대한 예를 갖췄다.이 때문에 삼성 계열사 사장들은 이날 오전 서울 서초구 삼성 서초사옥으로 출근했고, 취재진으로부터 질문 세례를 받았다. 로비에는 방송 카메라 기자까지 진을 치면서 특검 현장을 방불케 했다. 로비에 들어선 삼성 사장들은 검찰에 소환된 것도 아닌데 포토라인에 선 것처럼 여기저기서 터지는 카메라 플래시를 감수해야 했다. 어두운 표정으로 출근하던 사장들 입은 더 굳게 닫혔다. 회의는 예상됐듯이 깊은 침묵 속에서 진행됐다. 회의를 끝내고 나온 정칠희 삼성전자 종합기술원장(사장)은 ‘오늘 강연 분위기가 어땠느냐’는 질문에 “별로…”라며 말을 흐렸다. 평소 기자들의 질문에 적극적으로 답하던 박중흠 삼성엔지니어링 사장도 “지금 시점에선 아무 말도 하지 않는 게 좋겠다”며 말을 아꼈다. 회의가 끝난 이후 서초사옥은 다시 침묵 모드로 바뀌었다. 수요일만 되면 찾아오는 시위대로 인해 바깥은 여전히 소란스웠지만, 미래전략실 임직원들은 고요함 속에서 16일 열리는 영장실질심사에 대비했다. 이미 한 번 경험했던 터라 이 부회장의 동선 확보 등은 비교적 수월했던 것으로 전해진다. 임직원 일부는 법원과 서울구치소로 이동해 이 부회장을 직간접적으로 수행한다. 이 부회장과 함께 박상진 삼성전자 대외협력담당 사장은 전담 변호사 및 법무팀의 도움을 받아 예상 답변을 준비하며 시간을 보낸 것으로 전해졌다. 그동안 삼성은 여러 차례 검찰 수사를 받았지만, 오너 3대 모두 구속된 적은 없다. 삼성은 “이번에도 구속은 절대 안 된다”는 절박함 속에서 “진실을 밝혀내겠다”는 각오다. 특검과의 치열한 법리 싸움이 예상되는 대목이다. 김헌주 기자 dream@seoul.co.kr

●액정을 금속처럼 만드는 기술 개발 카이스트(총장 강성모) 나노과학기술대학원 윤동기 교수팀이 액체와 고체의 중간 성질을 갖고 있는 액정 재료들을 금속처럼 단단하게 만드는 3차원 나노패터닝 기술을 개발했다. 이번 기술을 활용하면 현재 액정 기술로는 구현이 불가능한 복잡한 구조를 만들 수 있어 센서, 차광소재, 분리막 등 다양한 분야에서 응용할 수 있게 된다. 이 연구 성과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 10일자에 실렸다. ●유전자가위로 식품 유해물질 생성 줄여 한국식품연구원(원장 박용곤) 장내미생물연구단 김효진 박사팀은 최신 유전자 교정 기술인 ‘크리스퍼-캐스9’ 유전자가위를 이용해 효모의 특정 유전자를 제거하면서 식품 미생물의 유해물질 생성을 줄이는 데 성공했다. 보통 식품 미생물에 있는 유해성 유전자를 제거할 때 유전자 재조합 방식을 이용한다. 이런 경우 항생제 유전자가 끼어드는 등 부작용이 있었다. 이번 연구는 생화학 분야 국제학술지 ‘국제 미생물 및 생명공학’ 최신호에 실렸다. ●ETRI, 국방 통합 네트워크 실험 착수 한국전자통신연구원(ETRI·원장 이상훈)과 국방부, 국군지휘통신사령부는 오는 7월까지 ‘All-IP 통합네트워크 구축 U-실험사업’을 구축한다고 14일 밝혔다. 통합네트워크 기술은 군대 네트워크를 한 통신망으로 묶어 파악 가능한 모든 요소를 효과적으로 연계하는 것이다. 정보 우월성을 기반으로 전투력을 높여 네트워크전에 대비할 수도 있다고 연구원은 설명했다.

김관용(74) 경북도지사를 지지하는 외곽 조직인 ‘용포럼’이 14일 대구 엑스코에서 창립대회를 하고 본격 활동에 들어갔다. 이날 오후 대구 엑스코에서 열린 창립대회에 2000여명이 참석해 대선 출정식에 버금갔다는 게 참석자들의 전언이다. 용포럼은 김 도지사의 오랜 지지모임인 ‘느티나무회’가 확대된 것으로 대구·경북을 비롯해 전국에서 7만여명이 가입한 것으로 알려졌다. 용포럼은 향후 100만명의 회원 가입을 목표로 하고 있다. 포럼은 창립선언문에서 “무너져가는 보수이념을 바로 세우고 분열한 보수진영 대통합으로 대한민국 새로운 희망을 밝히고자 한다”고 밝혔다. 김관용 도지사는 축사에서 “고장 난 보수를 수리하고 보수진영이 결집하는 데 큰 역할을 해 나가기를 기대한다”고 말했다. 포럼은 이날 정관을 확정하고 신동우(56) 나노 대표이사를 중앙회장으로 선출했다. 포럼은 앞으로 보수결집과 보수정권 재창출을 위한 세미나, 학술대회 등 활동을 펼칠 계획이다. 조우동 포럼 사무국장은 “용포럼은 2개월여 만에 회원 7만명이 모일 정도로 참여 열기가 뜨겁다”며 “대구·경북뿐만 아니라 전국 조직으로 키워 나가는 데 집중하겠다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

서울대 연구팀이 자연계 광합성 원리를 모방해 물 분해 효율을 높인 인공 촉매 물질을 개발했다. 수소 생산의 핵심인 물 분해에서 성과를 거둔 이번 연구는 연료전지 제작에 특히 중요하게 활용될 것으로 기대된다. ●물 분해 효율 50배 높고 저비용 서울대 재료공학부 남기태 교수 연구팀은 광합성 시스템을 활용해 새로운 망간 기반 촉매 물질을 만들고 핵심 작동원리를 규명했다고 13일 밝혔다. 연구팀은 식물이나 박테리아 등에 존재하는 칼슘망간 클러스트의 물 분해 효율이 백금 같은 귀금속 촉매에 비해 뛰어난 점을 주목했다. 연구팀은 10나노미터(nm) 이하의 나노 망간 산화물의 표면에서 일어나는 독특한 전기화학적 특성을 물 분해 반응에 적용해 촉매를 생성했다. 이 촉매는 망간을 이용한 기존 촉매보다 물 분해 효율이 50배 이상 높다. 값비싼 희소 금속이 아닌 1㎏당 2달러로 비교적 저렴한 망간을 이용하기 때문에 가격 경쟁력도 우수하다. 현재 상용화한 백금 촉매를 대체할 수 있을 것으로 기대되는 배경이다. 이후 일본 이화학연구소(RIKEN) 나카무라 류이치 박사 연구팀과 공동 연구를 통해 연구팀의 망간 촉매가 칼슘망간 클러스터의 핵심 원리와 유사하다는 것도 증명했다. ●“연료전지 응용 단초 제공” 남 교수는 “이번에 개발한 나노 촉매 물질은 자연계 광합성 시스템의 핵심 원리가 가장 잘 구현된 인공 촉매라는 점에서 환경친화적이며 값싼 망간을 기반으로 했다는 점에서 혁신적”이라고 말했다. 이어 “향후 수소 생산뿐만 아니라 리튬 공기 배터리, 연료전지 등 다양한 전기화학 촉매 분야에서 중요한 기술적 단초를 제공할 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 세계적인 화학 분야 학술지인 미국 화학학회지(Journal of the American Chemical Society) 온라인판에 게재됐다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

삼성전자가 지난 1월 미국 소비자가전전시회(CES)에서 공개한 QLED TV 가격을 기존 퀀텀닷 TV보다 20% 이상 높게 책정했다. LG전자의 프리미엄 제품인 OLED TV와 비슷한 수준으로 가격을 끌어올렸다.역으로 OLED TV 기술 개발에 주력해 온 LG전자는 LCD 기반 기술에 독자적인 ‘나노셀’ 기술을 적용한 TV를 국내 출시한다고 12일 밝혔다. 소비자가 선택할 수 있는 제품 종류가 다양해지는 동시에 삼성전자와 LG전자 간 TV 경쟁이 다양한 제품군별 시장에서 동시다발적으로 진행되게 됐다. LG전자는 13일 국내 출시하는 3세대 ‘슈퍼 울트라HD TV’에 대해 약 1나노미터(㎚·10억분의1m) 크기의 미세 분자구조를 활용해 색 정확도와 재현력을 높인 제품이라고 설명했다. 손대기 LG전자 한국HE마케팅FD 담당은 “2017년형 슈퍼 울트라HD TV는 화면을 정면에서 볼 때와 60도 옆에서 볼 때 색상차를 느낄 수 없을 정도로 시야각이 뛰어난 제품”이라며 LCD 화면의 약점으로 꼽혀 온 시야각 문제의 개선이 있었음을 강조했다. 이어 “다양한 슈퍼 울트라HD TV 시리즈를 순차 출시할 계획”이라고 덧붙였다. 이번에 선보인 ‘슈퍼 울트라HD TV’ 출고가는 240만(55인치)~580만원(65인치)다. LG전자 측은 “OLED TV 가격은 LCD 프리미엄 사양의 1.3~1.4배 수준이었다”면서 “OLED TV 제조가 인하 노력에 더해 LCD TV 라인을 확대해 소비자 선택 기회를 강화할 계획”이라고 밝혔다. 세계 TV 시장 점유율 1위이지만 최근 북미 프리미엄 시장에서 점유율이 다소 하락한 삼성전자는 QLED TV를 통해 프리미엄 라인 보강에 적극 나선다. 시장조사 업체 IHS 집계에 따르면 2500달러 이상 고가 TV 시장에서 삼성전자 점유율(수량 기준)은 2015년 57.7%에서 지난해 3분기 25.2%로 떨어졌던 터다. 삼성전자 미국법인은 LCD 기반 디스플레이에 메탈을 적용한 퀀텀닷을 활용해 명암비, 시야각, 색 재현력을 높인 QLED 출고가를 2500(약 288만원·55인치)~4500달러(약 518만원·65인치)로 책정해 발표했다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

한국인 과학자들이 대거 포함된 국제공동연구진이 TV 화면으로 사용할 수 있고 발전기로도 활용 가능한 새로운 개념의 디스플레이 기술을 개발했다. 미국 일리노이대 재료공학과·화학생명공학과 연구진과 한국전자통신연구원(ETRI) 실감디스플레이연구그룹, 미국 다우케미컬 전자재료사업부 공동연구팀이 아령 모양의 양자점을 이용해 발광다이오드(LED)와 광센서 두 가지 기능을 모두 갖춘 차세대 디스플레이를 만들었다. 이번 연구 성과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 10일자에 실렸다. 이번 기술은 고감도 전자칠판, 동작인식 스크린, 자가충전 발광소자, 빛으로 데이터를 송수신하는 라이파이 디스플레이 등 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 양자점은 자체적으로 빛을 내는 수십~수백 나노미터(㎚) 크기의 반도체 결정으로 국내에서는 이 원리를 활용해 QLED라는 이름의 LED 패널 및 백라이트를 생산하고 있다. 기존의 양자점은 ‘코어’와 ‘셸’이라는 구조의 구 형태로 이뤄져 있다. 코어와 셸이 선택적으로 빛을 흡수한 뒤 에너지 차이에 따라 빛을 방출함으로써 LED나 광검출기, 태양전지 같은 광전자소자로 쓰인다. 문제는 코어와 셸이 떨어져 있기 때문에 발광 기능이나 광검출 기능 중 하나만 수행할 수밖에 없다. 연구진은 기존의 구형이 아닌 코어와 셸이 양쪽 끝에 붙어 있는 아령 형태의 양자점을 개발했다. 코어와 셸 구조를 동시에 갖고 있기 때문에 발광과 광검출 특성 모두를 나타낼 수 있게 된 것이다. 즉 에너지를 잃으면 빛을 방출하는 LED의 원리와 빛 에너지를 얻으면 전류가 흐르는 광센서 원리 모두를 구현할 수 있다. 연구진은 가로세로 각각 1인치 크기의 기판에 100개의 픽셀을 만들어 LED처럼 빛을 방출하고 외부 환경에 따라 빛의 강도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 외부 빛을 이용해 기판에 글자를 쓰는 실험도 성공했다. ETRI 연구진은 “나노입자의 구조와 성분을 조절해 빛 감지 효율을 높이고 에너지 변환 효율이 더 높은 디스플레이 장치를 개발하는 것이 최종 목표로, 상용화까지는 5~10년 정도 걸릴 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●식품硏, 갱년기 증상 완화 물질 개발 한국식품연구원(원장 박용곤) 특수목적식품연구단 김윤태 박사팀은 갱년기 증상 완화에 효과가 있는 프로바이오틱스 ‘YT1’을 개발했다고 6일 밝혔다. 프로바이오틱스는 장 건강과 비만, 과민성 피부문제, 알레르기 등을 개선하는 데 도움을 주는 것으로 알려져 있었지만 갱년기 증상을 완화하기도 한다는 것이 밝혀진 것은 처음이다. 연구원은 이번에 개발한 물질과 관련한 기술을 국내 바이오벤처기업에 기술 이전해 건강기능식품 개발을 추진하겠다는 계획이다. ●빛 이용한 고성능 유연 투명전극 개발 카이스트 신소재공학과 이건재 교수팀은 머리카락 두께의 1000분의1 정도로 얇은 은나노와이어에 플래시 빛을 쬐는 것만으로도 고성능 유연 투명전극을 만드는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 2일자 표지 논문으로 실렸다. 연구팀은 플래시 빛으로 기존 은나노와이어 투명전극의 단점이었던 전기가 잘 흐르지 않고 기판에서 쉽게 떨어진다는 문제를 해결했다. ●‘연구장비 엔지니어’ 교육생 모집 한국기초과학지원연구원(원장 이광식)은 연구시설과 장비를 효율적으로 관리하고 운영할 수 있는 연구장비 엔지니어 양성을 위한 제6기 교육생을 모집한다. 자연과학과 공학분야를 전공한 전문학사 이상 학위취득자 및 졸업예정자는 누구나 지원가능하며 교육생 90명을 선발한다. 3월부터 12월까지 10개월간 전일제 수업 방식으로 진행한다. 교육비 전액은 국비로 지원하고, 교육기간 교육연수비를 준다. 현장실습 기회도 갖게 된다. 응시원서 신청은 홈페이지(see.zeus.go.kr)에 오는 13일까지 하면 된다.

1590년 네덜란드 안경 제작자인 자카리아스 얀센이 발명한 현미경은 눈에 보이지 않는 미생물과 세포를 관찰할 수 있게 해 생물학을 비약적으로 발전시키는 데 일조했다. 이후 과학자들은 ‘몸속을 효과적으로 관찰할 수 있는’ 기술 개발에 골몰하게 됐다.1895년 독일 물리학자 빌헬름 뢴트겐이 우연히 발견한 엑스선은 사람의 몸속을 들여다볼 수 있게 해준 첫 번째 영상진단 기술이다. 그로부터 80년 정도 지나 엑스선 촬영의 진화인 컴퓨터단층촬영(CT) 기법이 개발됐다. 1971년에 선보인 CT는 원통 모양의 기계에서 엑스선으로 인체 각 부분을 촬영한 뒤 이를 재조합해 영상으로 표시해 보여 주는 것이다. CT를 개발한 앨런 코맥, 고드프리 하운스필드 박사는 1979년 노벨생리의학상을 받았다. CT와 함께 정밀 영상진단에 많이 쓰이는 것이 자기공명영상장치(MRI)다. 폴 라우터버와 피터 맨스필드 박사는 1973년 MRI를 개발한 지 30년 만에 노벨생리의학상을 수상했다. MRI는 CT와는 달리 방사선 피폭 걱정 없이 인체에 무해하고 정확한 방식으로 인체 장기의 영상을 얻을 수 있다는 장점이 있다.MRI는 핵자기공명(NMR)이라는 물리학 원리를 영상화한 기술로, 인체의 70%를 차지하는 물분자를 이루는 수소원자를 이용한다. MRI에 장착된 고감도 자기센서는 신체조직의 물이 만드는 미약한 자기장의 변화를 감지해 내부 코일로 증폭시켜 위치와 세기를 등고선처럼 나타낸다. 이를 컴퓨터가 변환시켜 신체 영상으로 보여 준다. 횡단면만 촬영이 가능한 CT와 달리 종·횡단면을 모두 찍을 수 있는 MRI가 더 선명하게 신체 내부를 볼 수 있다. 좀더 정확한 영상을 얻기 위해 조영제를 활용한다. 조영제는 MRI를 찍기 전 주사해 원하는 부위의 영상을 선명하게 보이게 만드는 약품으로 세포를 현미경으로 관찰하기 전에 염색시키는 것과 같은 원리다. 문제는 기존에 나와 있는 조영제는 질병 발생 부위와 주변 정상 부위를 모두 염색해 병변 부위가 또렷하게 보이지 않게 되는 문제가 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단 천진우(연세대 화학과 특훈교수) 단장팀이 질병 부위만 선택적으로 찾아내 MRI 신호를 강하게 내보내는 ‘나노MRI 램프’라는 일종의 나노물질 조영제를 개발하고 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼스’ 7일자에 발표했다. 연구팀은 자성물질의 거리에 따라 MRI 신호 강도가 달라지는 자기공명튜너(MRET) 현상을 처음으로 발견했다. 이를 활용해 자성을 띠는 나노입자와 상자성(常磁性) 물질, 생체인자 인식물질로 구성된 나노MRI 램프를 개발했다. 생체인자 인식물질이 암세포 같은 특정 단백질을 인식하면 상자성 물질이 암세포에 가까워지는 대신 자성나노입자와 멀어지면서 나노MRI 램프가 켜지는 방식이다. 이렇게 되면 주변 조직보다 병변 조직이 최대 10배 이상 밝게 보이기 때문에 기존 MRI 조영제를 사용했을 때보다 명확한 고감도 영상을 구현할 수 있다. MRI 검사 후 정확한 진단을 위해 세포나 조직 일부를 떼어내 검사하는 생검도 필요 없게 돼 의료진과 환자의 번거로움이 사라질 수 있다. 실제로 연구팀은 생쥐에게 암을 유발시킨 뒤 나노MRI 램프와 기존 조영제로 진단을 실시한 결과 나노MRI 램프가 암 발병 부위를 정확하고 선명하게 보여 주는 것을 확인했다. 천 단장은 “나노MRI 램프는 기존의 MRI 진단보다 높은 정확도와 민감도를 갖고 있어 분자 수준에서 질병을 관찰하고 진단하는 영상진단의 신개념을 제시한 것”이라며 “분자들의 결합과 해리 등 상호작용을 관찰할 수 있기 때문에 의학 분야뿐만 아니라 다양한 생명현상 연구에 도움을 받을 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국민안전처는 6일 미래 재난환경 변화에 대응하고자 올해 재난안전분야 연구개발(R&D)에 600억원을 투자한다고 밝혔다. 재난안전분야 연구개발 사업 투자현황을 살펴보면 지난해 9월 12일 경주 지진 이후 국민적 관심이 높아진 지진대비 기술개발에 42억원, 대형복합재난 확산예측 기술개발에 24억원이 투입된다. 또 소방관용 스마트 첨단헬멧 개발에 13억원, 피난 훈련용 실제화재 훈련장 개발에 12억원, 대응장비 현장 실용성 강화기술 9억원 등 소방대원의 현장 대응능력 강화기술 개발에 173억원이 투입된다. 해양안전 강화를 위한 연구비도 대거 투자한다. 나노구조체를 이용한 유출유 및 부유성 위험유해물질 방제기술 개발 등 해양오염 및 해양경비 지원기술에 81억원, 해양구조 기술개발에 20억원 등 해양안전 분야 연구개발 투자도 대폭 확대된다. 올해 투자금액은 전년보다 69%나 늘어난 액수다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr