사람은 왜 섭씨 36.5도의 체온을 유지하는지, 그리고 철새들이 왜 계절에 따라 이동하는지를 밝혀낼 수 있는 뇌 속의 유전자 비밀이 국내 연구진에 의해 풀렸다. 이번 연구결과는 뇌가 체온 조절에 직접 관여한다는 사실을 처음 밝혀낸 것이다. 한류성 어종과 난류성 어종 간의 선호하는 수온 차이 등 동물에 따라 각기 환경을 택하게 되는 이유를 규명해낼 수 있는 중요한 단서로 평가된다. KAIST 생명과학과 김재섭 교수팀은 초파리를 이용해 체온을 결정하는 뇌 유전자의 비밀을 찾아냈다고 29일 밝혔다. 연구결과는 세계 최고의 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 ‘뇌 연구 분야에서 기념할 만한 개척자적 연구’라는 평가와 함께 ‘금주의 주요 논문’으로 채택, 공개됐다. 김 교수팀은 연구를 통해 초파리에서 사람의 체온을 조절하는 뇌의 시상하부에 위치하는 중추신경과 같은 역할을 하는 ‘버섯체(mushroom body)’를 찾아냈다. 버섯체는 양송이 모양의 뭉친 뇌 신경다발로 기억과 학습을 담당하는 것으로 알려져 있다. 실험 결과 버섯체에서 체내 화학물질인 ‘사이클릭-에이엠피’(cAMP)의 농도가 높아지면 ‘PKA’라는 효소의 활성이 증가하게 되고, 초파리의 뇌는 높은 체온을 유지하기 위한 신호를 내보내는 것으로 확인됐다. 연구팀은 유전자 조작을 통해 버섯체에서만 ‘cAMP’의 농도를 강제로 낮추자 초파리는 낮은 체온을 유지하려는 움직임을 보였고, 농도를 강제로 높이자 높은 체온을 유지하려는 움직임을 보인 것으로 나타났다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

화성의 남반구와 북반구가 너무나도 다른 모습인 이유는? 과학 전문지 네이처 최신호에 실린 3개의 보고서는 험준한 산들로 가득 찬 남반부와, 낮은 구릉들로 이어진 비교적 부드러운 지형의 북반부가 생긴 것은 소행성 충돌 때문이란 연구결과를 제시했다.BBC·MSNBC방송 등 외신들이 25일(현지시간) 보도했다. 보고서는 화성이 생성될 무렵인 약 38억년 전, 지름 1600㎞ 크기의 소행성과 시속 2만㎞ 이상의 속도로 충돌하면서 북반구에 거대한 분지를 만들었다는 내용이다. 당시의 충돌로 가로 8500㎞, 세로 1만 6000㎞ 크기의 분지가 생겼다고 학자들은 설명한다. 반면 반대쪽인 남반구는 그 충격으로 수없이 많은 구덩이가 패고 평균 3000m에 이르는 산들이 생겼다고 분석했다. 과학계에서는 그동안 1970년대 화성 탐사선 ‘바이킹’이 보내온 사진을 바탕으로 화성이 자체적으로 화산 폭발을 일으켜 그같은 모습을 띠게 됐을 것이라는 주장에 힘을 실어왔다. 남반구 화산들이 강력한 폭발을 일으켜 표면을 융기시켰다는 얘기다. 이번 보고서에서 매사추세츠공대(MIT) 연구진은 최근 화성 궤도 탐사선 마스 리커니슨스 오비터(MRO)와 마스 글로벌 서베이어(MGS)가 보내온 새 자료를 바탕으로 화산 폭발 이전의 화성 표면 표고를 재구성했다. 결국 태양계에서 가장 큰 규모의 타원형 운석공이 드러났다. 연구진은 소행성이 행성에 충돌할 때 이런 타원형 분지가 생긴다고 지적했다. 화성 북반구 분지는 아시아와 유럽, 호주 대륙을 합친 크기다. 연구진은 “두 운석공의 타원 형태와 화성 지표의 외곽선 형태는 일치했다.”면서 대규모 운석 충돌로 생긴 분지의 전형적 특징인 두 번째 외곽 고리 흔적이 확인됐다.”고 밝혔다. 이들은 “이처럼 큰 타원형 함몰지를 만들 수 있는 유일한 메커니즘은 외부 충격”이라고 강조했다. 캘리포니아공대(CALTECH) 연구진도 별도 컴퓨터 시뮬레이션 실험을 통해 화성의 타원형 분지를 만들 만한 물체는 30∼60도의 각도에서 시속 2만㎞ 이상의 속도로 돌진한 폭 1600㎞ 이상의 소행성이라는 결론을 내렸다.이런 물체의 충돌은 TNT 75조∼150조MT(메가톤)의 폭발과 맞먹는 위력을 발휘했다는 계산이다. 산타크루즈 캘리포니아대학의 세 번째 연구도 같은 결론에 이르렀다.송한수기자 onekor@seoul.co.kr

화성은 어떻게 2개의 얼굴을 가지게 됐을까? 화성의 남반구와 북반구가 너무 다른 모습을 하고 있는 이유에 대한 가장 설득력 있는 자료가 제시됐다. MIT 연구진은 화성이 수많은 구덩이와 산들로 이루어진 남반구와 부드러운 지형의 북반구를 가진 이유가 “소행성 같은 알 수 없는 외부의 힘이 내리쳤기 때문”이라는 내용의 보고서를 네이처(Nature)지 최신호에 실었다. 그동안 학계에서는 화성이 두 얼굴을 가진 원인을 두고 ‘화산 폭발설’과 ‘소행성 충돌설’이 팽팽하게 맞서왔다. MIT 연구진은 화성 궤도 탐사선 MRO(마스 리커니슨스 오비터)와 MGS(마스 글로벌 서베이어)가 보낸 새로운 자료를 바탕으로 화산폭발 이전의 화성표면을 재구성하자 태양계에서 가장 큰 규모의 ‘타원형 운석공’(운석 구덩이)이 드러났다고 전했다. 연구진은 “이처럼 큰 타원형 분지를 만들 수 있는 요인은 ‘외부 충격’밖에 없다.”며 “소행성이 예각으로 충돌할 때 이런 ‘타원형 분지’가 생긴다.”고 주장했다. 또 달의 남극에 있는 사우스폴-에이트킨 운석공 등 다른 행성들의 운석공도 이렇게 생긴 것이라고 설명했다. 화성 북반부의 분지는 가로 8천 500km, 세로 1만 600km로 아시아와 유럽 및 호주 대륙을 모두 합친 크기이며 달의 사우스폴-에이트킨 운석공의 4배 크기다. 사진= 네이처 서울신문 나우뉴스 김지아 기자 skybabe8@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

국내 연구진이 컴퓨터 하드디스크와 휴대용 메모리 반도체 분야에서 집적도 및 소형화 문제를 해결할 수 있는 획기적인 나노 연구성과를 국제무대에 동시에 내놓았다. 학문적으로 의미가 클 뿐 아니라, 세계 컴퓨터·반도체산업 전반에 걸쳐 새로운 혁명을 몰고올 연구성과들로 평가된다. 나노분야의 최고 권위지 ‘네이처 나노테크놀러지’ 15일자에는 나노 전자소자의 집적도를 1만배 이상 높일 수 있는 가능성을 제시한 포스텍 화학과 김광수(사진 왼쪽) 교수팀의 연구논문이 실렸다. 또 같은 학술지, 같은 일자에 차세대 테라비트급(10조비트급·1만 2500년치 신문기사,50만곡의 MP3 음악파일,1250편의 DVD 영화를 저장할 수 있는 용량) F램 반도체 신기술의 개발 길을 연 한국표준과학연구원 이우(오른쪽) 박사팀의 연구논문이 함께 게재됐다. 포스텍 김 교수와 박사과정 김우연씨는 미래 대용량 기억장치의 소형화 문제를 해결해줄 것으로 기대를 모으고 있는 나노전자소자의 자기저항 효율을 현재보다 1만배 이상 증대시키는 기술을 개발했다고 밝혔다. 김 교수는 “컴퓨터 하드디스크 등 기억장치의 대용량화·소형화에 혁명을 일으킬 것”이라고 설명했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

미국 연구진이 면역반응을 차단하는 방법을 이용, 쥐에서 알츠하이머병 원인물질의 90%를 제거하고 손상된 뇌기능 일부를 되살리는 실험에 성공했다. 예일대 면역생물학과장 겸 하워드휴즈의학연구소(HHMI) 연구자인 리처드 플라벨 교수는 1일 ‘네이처 메디신’에 게재된 논문에서 쥐 유전자를 조작해 면역반응을 촉진하는 단백질(TGF-β)의 생성을 막자 알츠하이머병 원인물질인 아밀로이드 플라크가 90%나 제거되는 것으로 나타났다고 밝혔다. 이 연구는 면역세포의 하나인 대식세포가 뇌 내부에서 아밀로이드 플라크에 작용했다는 점을 보여주는 것이다. 지금까지 세계 의학계에서는 면역세포가 뇌-혈관 장벽을 통과해 알츠하이머병 원인물질인 아밀로이드 플라크에까지 직접 작용할 수 있도록 만드는 것이 최대 과제로 꼽혀 왔다. 퇴행성 신경질환인 알츠하이머병은 일반적으로 β-아밀로이드가 쌓인 아밀로이드 플라크가 뇌신경세포를 손상시켜 발생하며, 아밀로이드 플라크는 뇌세포 안에서 염증반응을 일으키는 것으로 알려져 있다. 연구진은 당초 TGF-β의 생성을 막으면 아밀로이드 플라크 축적이 증가하고 알츠하이머병 증상이 악화할 것으로 예상했다. 그러나 실제 실험에서 면역세포에서 TGF-β가 생성되지 않도록 쥐의 유전자를 조작하자 오히려 뇌신경세포에 축적돼 있던 아밀로이드 플라크의 90% 정도가 제거되는 것으로 나타났다. 또 연구진이 알츠하이머병에 걸린 유전자 조작 쥐 가운데 TGF-β의 작용을 억제한 뒤 미로찾기 등 실험을 한 결과 지적 능력이 TGF-β가 정상 작동하는 쥐보다 훨씬 뛰어난 것으로 확인됐다. 논문의 제1저자인 터렌스 타운 박사는 “TGF-β를 억제하면 뇌-혈관 장벽을 통과할 수 있는 대식세포 활동이 자유로워지는 것으로 보인다.”며 “알츠하이머병 쥐에 대한 이 연구결과가 사람에게도 효과적인 것으로 입증된다면 알츠하이머병 치료제 개발도 가능할 것”이라고 전망했다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

몸속에 탯줄과 연결된 태아가 잘 보관돼 있는 3억 8000만년 전의 물고기 화석이 발견돼 진화 역사를 다시 쓰게 됐다. 척추동물로는 가장 오래된 이 화석은 태아가 탯줄과 함께 발견된 첫번째 사례이며 새끼를 낳는 어미를 보여주는 가장 오래된 사례이기도 하다. 이로써 태생(胎生) 생식의 역사는 2억년이나 앞당겨지게 되었다. 과학자들은 당시의 생물들은 알로 새끼를 낳는다고 생각했었다. 28일(현지시간) BBC, 로이터통신에 따르면 호주 과학자들이 지난 2005년 호주 서부 고고(Gogo) 지역에서 발견한 길이 25㎝의 물고기 화석은 오늘날 상어 등 척추어류처럼 진화된 번식 방식을 지녔음을 알려준다. 이 물고기는 ‘바다의 공룡’이라고도 불리는 판피강의 척추동물이다.4억 2000만년 전부터 3억 6000만년 전까지의 고생대 데본기에 바다와 강, 호수를 지배했다. 이 물고기는 크기가 아주 작은 것이 많았지만 6m가 넘는 초대형도 있었다. 빅토리아 박물관의 존 롱 박사가 이끄는 연구진은 과학전문지 네이처 최신호에 발표된 연구 보고서를 통해 “진화 역사상 이처럼 고대에 이토록 정교한 번식 시스템이 존재했다는 것은 경탄할 만한 일”이라고 밝혔다. 존 롱 박사는 “이 화석은 멸종된 유기체의 생물학적 연구의 문을 열어주는 단서가 될 것”이라고 평가했다. 최종찬기자 siinjc@seoul.co.kr

서울 청담동 네이처포엠 빌딩에 최근 입주한 갤러리S가 개관 기념전으로 새달 2일부터 25일까지 영국 런던의 골드스미스에서 유학한 젊은 여성 작가 도로시 M 윤(32·한국명 윤미연) 개인전을 연다. 서구문화의 홍수 속에서 성장한 아시아 여성의 왜곡된 정체성을 담은 사진 작품 ‘13명의 금발들’ 시리즈와 비디오 작품 ‘순간’ 등을 선보인다. 이화여대 조소과를 졸업하고 영국에서 공부한 작가는 ‘13명의 금발들’ 등으로 해외에서 먼저 주목을 받아왔다.(02)512-6470.

청담동은 변신, 또 변신 중? 서울 강남의 청담동이 한국을 대표하는 아트벨트로 착착 모양새를 다듬어 가고 있다. 인사동, 삼청동에 흩어져 있던 화랑들이 하나둘 옮겨 가면서 몇년새 청담동은 문화지도를 다시 그렸다. 지난해 말부터 지금까지 아예 메이저급 화랑들을 죄다 껴안다시피 한 대형 갤러리 빌딩이 강남의 새 명소로 떠오르고 있다. 거기서 그치지 않는다. 청담동 문화지도 확장은 여전히 진행 중이다. 청담역 사거리에서 압구정을 아트밸리로 잇는 ‘예술의 거리’ 조성사업도 한창 가속을 붙이고 있다. ●청담사거리, 한 건물에 18개 화랑입주 # 강남의 새 데이트 코스 ‘네이처 포엠’ 청담사거리에 버티고 선 대형 건물 ‘네이처 포엠’은 아트밸리의 상징물이라 해도 과언이 아니다. 한국 미술시장을 움직이는 ‘큰 손’들이 분점을 내거나 해외 유수 화랑이 지점을 새로 내면서 건물 자체가 한국판 ‘소호’(뉴욕의 문화예술 거리)의 랜드마크로 떠올랐다. 현재 이 빌딩에 입주한 화랑은 갤러리 미, 갤러리 2, 박여숙화랑, 이화익갤러리, 조현화랑, 표갤러리 사우스 등 유명 화랑 14개. 프랑스의 오페라갤러리, 독일의 마이클 슐츠 갤러리 지점도 포함돼 있다. 인터알리아, 선컨템포러리 등 4개 화랑이 더 입주할 예정이다. 이 화랑들은 최근 아예 연합체 ‘아트스페이스-네이처포엠’을 만들었다.3층에 입주한 박여숙화랑의 박여숙 대표는 “미술뿐만이 아니라 음악공연을 접목한 다양한 프로그램들을 개발해 대중과 가깝게 소통하는 화랑으로 변신할 것”이라고 말했다. 매주 일요일마다 음악회 등 다양한 이벤트를 마련해 미술애호가의 저변을 확대하는 것도 이들의 전략이다. 밖이 훤히 보이는 투명유리 엘리베이터를 타고 1∼3층에 빼곡히 들어선 갤러리들을 순례하는 즐거움도 신선하다.“쭈뼛쭈뼛 망설이지 않고 들어와 여유있게 작품을 훑어 보는 20∼30대 젊은 관람객들이 몇달새 눈에 띄게 늘었다.”는 게 관계자들의 전언이다. 건물 자체가 분위기 만점의 데이트 코스로 급부상하고 있다는 얘기다. ●건물의 벽에 설치한 작품들 영구보존키로 # 국제아트 페스티벌 치러낼까? 지난 3월부터는 청담역 사거리에서 청담동 화랑가를 거쳐 압구정동 갤러리아백화점 사거리까지 이어지는 이른바 ‘예술의 거리’(가칭)도 본격 조성작업에 들어갔다. 강남구청과 청담동 대표 화랑주들이 사업의 주축. 우선, 예술의 거리 구역내 주요 건물 외벽이나 도로 시설물에 예술작품을 설치하는 작업을 시작할 계획이다. 예술의거리 조성사업에 참여하고 있는 청담동 카이스갤러리 유명분 대표는 “올 가을 청담미술제 때에는 갤러리들의 건물 외벽에 예술작품을 설치한 뒤 철거하지 않고 영구보존할 계획으로 현재 작가를 섭외 중”이라며 “압구정 패션거리 축제를 청담미술제와 함께 개최해 ‘예술의 거리’를 문화명물로 키우자는 목소리도 높다.”고 말했다. 청담동 갤러리들을 중심으로 올해는 15개 건물에 예술작품이 설치될 계획이다. 강남구청의 한 관계자도 “올해 시범운영한 뒤 내년 가을부터는 예술의거리에 국제아트 페스티벌을 유치할 계획도 세우고 있다.”고 귀띔했다. 황수정기자 sjh@seoul.co.kr

‘한국의 노벨상’으로 불리며 상금이 3억원에 달하는 ‘대한민국 최고과학기술인상’ 수상자 4인이 선정됐다. 교육과학기술부와 한국과학기술단체총연합회는 ‘대한민국 최고과학기술인상’ 수상자로 현대중공업 민계식(66) 부회장과 포스텍 김기문(54) 교수, 서울대 최양도(55) 교수, 울산의대 송호영(54) 교수를 선정했다고 20일 밝혔다. 2003년 개편된 대한민국 최고과학기술인상은 자연과학과 공학, 농수산, 의·약학 등 4개 분야에서 매년 최대 4명의 수상자를 선발하는 국내 최고 권위의 상으로 수상자에게는 대통령 상장과 3억원의 상금이 수여된다. 공학, 자연과학, 농수산, 의·약학 분야에서 각각 선정된 수상자들은 “맡은 자리에서 최선을 다하다 보니 이같은 영광을 안게 됐다.”고 입을 모았다. 공학분야 수상자인 민 부회장은 ‘으뜸가는 선비는 상이나 명예를 바라지 않는다.’는 뜻의 사자성어 ‘상사망명’(上士忘名)을 수상소감으로 밝히며 “연구한 결과물들이 제품화되는 것을 보고 싶어서 최선을 다했을 뿐”이라고 말했다. 김기문 교수는 위아래가 열려 있는 통 모양의 화합물인 ‘쿠커비투릴’ 동족체와 기능성 유도체 합성법을 최초로 발견해 약물전달과 촉매, 바이오칩, 나노소자, 다공성물질 합성 등 다양한 활용 가능성을 열며 초분자화학을 개척한 공로를 인정받았다. 김 교수가 2000년 ‘네이처’에 발표한 키랄 다공성물질 연구는 900회 이상 인용돼 순수 국내 연구업적 중 최다 피인용을 기록하고 있다. 농수산분야의 최양도 교수는 ‘유전자 이식을 통한 초다수확성 생명공학 벼’를 개발해 독일 바스프 플랜트사이언스에 기술을 수출했고 가뭄이나 저온 등 환경 스트레스에 잘 견디는 슈퍼 벼를 공동 개발해 인도에 기술을 이전했다. 최 교수는 “학생들이 밤을 새우면 선생이 상을 타는 것 같다.”고 겸손해하면서 “유전자조작작물(GMO)은 국내에서 환영받지 못하는 일인데 이번 수상이 그런 분위기를 바꾸는 계기가 됐으면 한다.”고 말했다. 이 밖에 의·약학 분야의 송호영 교수는 피복된 팽창성 금속스텐트와 제거할 수 있는 스텐트를 세계 최초로 개발해 식도와 위장관, 눈물관, 혈관, 요도, 기도, 담도의 양성 및 악성 협착증을 개복수술 없이 치료하는 새로운 이론을 확립한 공로를 인정받았다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

알루미늄 표면에 수많은 나노 구멍(1㎚=10억분의1m)이 규칙적으로 배열된 산화 알루미늄 박막을 대량 생산하는 기술이 국내 연구진이 참여한 국제 공동 연구팀에 의해 개발됐다. 한국표준과학연구원 이우 박사와 독일 막스플랑크 마이크로구조 물리학연구소 연구진은 24일 과학저널 ‘네이처 나노테크놀로지’에 발표한 논문에서 펄스(극히 짧은 시간만 흐르는 전류)를 이용해 나노다공성 산화알루미늄 박막을 대량으로 생산하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 기존 알루미늄 가공기술의 문제점을 획기적으로 개선한 것으로 이 방법으로 제조된 나노다공성 알루미늄 박막은 광결정, 맞춤형 나노선 등 나노구조체와 고기능성 첨단기술 제품 생산에 기여할 것으로 기대된다. 연구진은 짧은 시간에 전압펄스를 번갈아 규칙적으로 가함으로써 기존에 사용되던 양극산화 반응 기술의 장점만 가진 ‘펄스애노다이징’ 기술을 개발했다. 이 박사는 “이 기술로 얻어지는 나노다공성 산화 알루미늄 박막은 광결정, 맞춤형 나노선, 나노튜브와 같은 나노구조체나 패터닝 마스크 및 필터 등 고기능성 첨단기술제품 생산에 적합할 것”이라고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

지구촌 5명 가운데 1명꼴로 깨끗한 식수를 제대로 이용할 수 없는 상태며 해마다 최소 200만명 이상의 개발도상국 어린이들은 오염된 식수로 인한 질병으로 사망하고 있는 것으로 나타났다. 19일 유엔은 오는 22일 세계 물의 날을 앞두고 보고서를 통해 이같이 밝혔다. 보고서는 물의 오염이 지금처럼 계속될 경우, 오는 2025년쯤이면 지구촌 3명 가운데 1명은 물 부족에 시달리게 될 것이라고 경고했다. 안전한 식수를 구하기 어려운 반면 급속한 경제 성장과 늘어나는 인구, 거대 도시들의 증가로 인해 물 사용은 사상 최고 수준으로 올라가는 실정이다. 또 하나의 커다란 문제는 지구 온난화다. 수면 상승으로 인해 수천만명이 거주하는 지역의 지하수층으로 소금물이 유입될 위험에 처했으며, 기후 패턴의 변화는 아시아와 아프리카, 남부 유럽의 대규모 초지에 가뭄을 초래할 상황으로 몰아가고 있다. 과학저널 ‘네이처’는 물 정화와 관련한 내용을 담은 최신호에서 “앞으로 수십년 안에 깨끗한 물을 공급할 수 있는 방법을 찾지 못한다면 물 부족은 거주인구 전체의 이주로부터 전쟁까지 다양한 문제점을 노출할 것”이라고 경고했다.송한수기자 onekor@seoul.co.kr

KAIST 교수가 해외 유명 학술지에 발표한 ‘불로약’(늙지 않는 약) 논문이 결국 조작된 것으로 판명됐다.<서울신문 3월 1일자 10면 보도> KAIST 연구진실성위원회 조사위원회는 13일 기자회견을 갖고 김태국 교수가 2005년과 2006년 각각 사이언스지와 네이처 케미컬바이올로지에 게재한 ‘노화억제 신약 개발기술’ 관련 논문이 허위로 작성됐다고 발표했다. 김 교수가 2005년 당시 발표한 ‘MAGIC’ 기술은 자성을 띤 나노입자를 이용해 살아있는 세포 안에서 신약 후보물질의 표적 단백질을 찾을 수 있게 하는 것으로, 산업적 응용 가능성이 높은 차세대 기술로 평가를 받았다. 그러나 위원회는 “2005년 사이언스 논문에 발표한 MAGIC 기술은 연구결과를 반복·재현하는 데 어려움이 있고, 일부 실험결과는 심각한 조작과 변조가 이뤄졌다.”며 “2006년에 네이처지에 발표된 신약 후보물질 CGK733도 실험에 근거하지 않은 조작된 결과”라고 밝혔다. 논문의 조작 사실과 함께 누가 이를 주도했는지에 대한 관심도 높아지고 있다. 위원회는 김 교수가 법인 명의로 특허를 출원한 CGK사(社)의 이사이자 논문을 총괄했던 원재준씨, 같은 회사 기술이사인 KAIST 박사과정 이용원씨가 공모했을 것으로 보고 있다. 그러나 논문조작 사실을 최초 제보한 이씨는 연구 조작과 무관하다고 주장, 논란이 확산될 조짐이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

미국 뉴욕에 있는 유명한 카네기홀의 내부에 들어 있는 공기의 무게는 얼마나 될까. 정답은 3만㎏이라고 한다. 상상하지 못했을 만큼의 엄청난 무게가 아닐 수 없다. 처음으로 공기의 무게를 잰 사람은 이탈리아의 갈릴레오 갈릴레이(1564∼1642)이다. 지구가 태양 주위를 돈다고 믿었지만 종교재판관들 앞에서는 부정했고, 그러면서도 “그래도 그것은 움직인다.”고 했다는 그 사람이다. 갈릴레이는 먼저 목이 좁은 큰 유리병의 입구를 가죽 마개로 꽉 막았다. 마개를 통하여 풀무가 달려 있는 주사기를 병 속으로 집어 넣고는, 힘차게 풀무질하여 원래 병 속에 들어있던 양보다 많은 공기를 집어 넣었다. 그러고는 저울에다 모래 알갱이 몇 개를 더하거나 빼면서 유리병의 무게를 정밀하게 측정했다. 뚜껑에 달린 밸브를 풀어 압축된 공기가 빠져나오게 하자, 병은 아주 조금 가벼워졌다. 갈릴레이는 일련의 실험에서 공기의 무게는 같은 부피 물 무게의 400분의1 정도 된다는 결과를 얻었다. 실제 값보다 두 배 정도 크지만 역사상 첫 실험에서 얻은 수치로는 놀라울 만큼 정확한 것이었다. ‘공기 위를 걷는 사람들’(가브리엘 워커 지음, 이충호 옮김, 웅진지식하우스 펴냄)은 ‘하찮아 보이는’ 공기가 실제로는 어떤 힘을 갖고 있는지를 알려주기 위하여 얼마나 특별한 인물들이 얼마나 대단한 발견을 이루어냈는지를 보여주는 기록이다. 지은이는 영국 케임브리지대학에서 화학박사 학위를 받은 뒤 과학전문지 ‘네이처’의 기후변화 담당 편집자와 ‘뉴사이언티스트’의 특집 담당으로 일한 과학저널리스트. 공기에 얽힌 과학사라고 할 수 있는 ‘공기 위를 걷는 사람들’(원제 An Ocean of Air)로 대중과학서의 새로운 전형을 만들어 냈다는 평가를 받았다. 지은이는 미 공군의 시험 비행 조종사인 조 키팅어 대위가 1960년 8월16일 오전 7시 헬륨기구를 타고 뉴멕시코 32㎞ 상공에 올라가 지상으로 점프하는 영국 BBC TV의 다큐멘터리 영상을 구해 보면서 공기에 관한 글을 써야겠다고 마음먹었다. 그 영상은 이랬다. 해가 떠오른 지 한참이 지났는데도 하늘은 한밤중처럼 캄캄했고, 아래로는 지표면이 곡선을 그리며 지평선까지 뻗어있는데, 위로는 파르스름한 헤일로(Halo)가 빛나고 있었다. 바로 지구가 받은 최고의 축복인 대기이다. 지표면에서 살아가는 우리는 대기를 그저 당연한 것으로 여긴다. 하지만 이 얇은 파란 선으로 보이는 대기가 우리가 사는 행성을 황량한 암석 덩어리 상태에서 생명이 가득한 세계로 바꾸어 놓았다. 인간이라는 취약한 존재를 치명적인 우주 환경으로부터 지키고 있는 유일한 보호막이라는 것이다. 이 책은 수은을 사용한 실험으로 공기가 짓누르는 힘을 증명한 에반젤리스타 토리첼리, 공기가 소리를 전달하는 능력을 가졌다는 사실을 밝힌 로버트 보일, 산소를 발견한 조지프 프리스틀리와 앙투안 라부아지에, 이산화탄소를 발견한 조지프 블랙이 공기에 도전한 모험의 역사를 담았다. 그런가 하면 이산화탄소량 변화가 심각한 기후변화를 야기할 수 있음을 밝혀내 오늘날 환경보호론의 선구적 업적을 남긴 스반테 아레니우스, 오존이 상층 대기의 구성성분으로 자외선을 차단한다고 설명한 W M 하틀리와 그 오존층을 파괴하는 물질인 프레온을 발명한 토머스 비즐리도 등장한다. 지은이는 그동안 알려지지 않은 과학사의 숨은 인물을 재조명하는 데도 힘을 기울였다. 지금은 노르웨이의 화폐에 등장할 만큼 명망 있는 과학자가 되었지만 생전에는 자기폭풍과 태양 흑점 사이의 관계를 증명한 엄청난 결과를 내놓았음에도 인정받지 못했던 크리스티안 비르켈란이 그렇다. 지구의 자전과 대류의 관계를 밝힌 ‘코리올리 효과’를 일찍이 주장했음에도 지나치게 부끄러움을 타는 성격으로 이름을 남기지 못한 윌리엄 페렐의 명예도 되찾아 주었다. 지은이는 이 책에서 ‘코리올리 효과’를 고집스럽게 ‘페렐 효과’로 부르고 있다.1만 3800원. 서동철 문화전문기자 dcsuh@seoul.co.kr

KAIST 교수가 해외 유명 학술지에 발표한 논문에서 중대한 결함이 밝혀졌다. 해당 교수는 KAIST측으로부터 대기 발령 처분을 받았다. 논문 철회도 불가피할 전망이다. ‘KAIST 생명과학과 연구진실성위원회’는 29일 생명과학과 김태국 교수의 과거 연구 내용에 중대한 ‘진실성 결함’이 발견돼 대기발령 조치했다고 밝혔다.문제의 논문은 김 교수가 2005년 7월 ‘사이언스’에 발표한 ‘살아 있는 세포에서 분자간 상호작용을 검출하는 자성 나노프로브 기술’과 2006년 6월 ‘네이처 케미컬바이올로지’에 게재한 ‘새로운 인간 노화억제 신약후보물질’ 등 2건이다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

국내 연구진이 나노물질을 열처리해 구조와 특성을 획기적으로 개선할 수 있는 새 공정을 개발했다. 이 기술을 이용하면 속이 빈 나노캡슐을 제조, 몸속에 투입해 질병의 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 획기적인 의료기술의 상용화가 가능해질 전망이다. 서울대 화학생물공학부 현택환 교수팀은 17일자(미국 동부시간) 과학저널 ‘네이처 머티리얼스’에 게재된 논문에서 나노(10억분의1)입자 표면에 이산화규소(silica)를 입히고 500℃ 이상에서 열처리를 한 뒤 이산화규소 껍질을 벗겨내는 방법으로 나노물질의 구조와 특성을 획기적으로 개선할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.연구진이 ‘싸고-굽고-벗기기 공정(wrap-bake-peel process)’으로 이름 붙인 이 기술은 그동안 난제로 여겨져 온 나노물질의 열처리 문제를 해결한 연구결과로 평가된다. 고온 열처리는 물질의 성질을 개선하거나 전혀 다른 물질로 변형하는 데 널리 사용돼 왔지만 나노물질의 경우에는 열처리 과정에서 서로 엉겨붙어 고유의 성질을 잃어버리는 문제가 있었다. 현 교수팀은 이 공정을 쉽게 대량으로 제조할 수 있지만 쓸모가 없는 나노물질인 산화수산화철(akagenite,β-FeOOH)에 적용, 암치료와 진단에 사용할 수 있는 나노캡슐을 만드는 데 성공했다. 이 나노캡슐의 속이 빈 내부에 치료용 약물을 담아 인체에 주입하면 암세포에 정확히 전달하는 약물전달체 역할을 할 수 있고, 나노캡슐 껍질은 자기공명영상(MRI) 조영제로 활용할 수 있다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

｜워싱턴 박건형특파원｜미국 워싱턴DC와 볼티모어, 메릴랜드 등 3개주를 묶은 권역은 생물학과 의학에 있어서는 ‘성지(聖地)’와 같은 동경의 대상이다. 이 세 지역에 걸쳐 전 세계 생물학과 제약을 주도하는 미 국립보건원(NIH)과 세계 최고의 의학대학 존스홉킨스대가 자리잡고 있기 때문이다. 이 지역에서 박사후연구원(Post doctor·이하 포닥)으로 일하는 한국 박사는 지난 10년간 폭발적으로 늘었다.NIH에서 수석연구원으로 일하고 있는 이경상 박사는 “15년 전 처음 부임했을 때 한국 사람은 단 세 명뿐이었다.”면서 “요즘은 중국을 제외하면 외국인 중에서는 한국인이 가장 많고, 포닥 공고를 내면 한국인들이 자리를 놓고 경쟁을 펼칠 정도”라고 말했다. ●연구결과물 해외유출로 이어져 해외 포닥은 이공계 두뇌의 해외 유출 주범이다. 가장 활발히 연구활동을 펼칠 시기에 미국을 비롯한 해외에서 이들이 낸 연구결과물은 해당 국가의 재산으로 귀속되기 마련이다. 그래서 해외 포닥은 당장에는 우리나라의 경쟁력 강화에 도움이 되지 않는다. 그렇다면 이들은 왜 국내 연구소나 대학 대신 외국 연구기관의 포닥을 택하는 것일까? NIH와 존스홉킨스대에 근무하는 한인 포닥들은 대부분 ‘생활 수준과 연구 환경을 비롯한 처우´,‘유명 저널에 논문 게재’라는 두 가지 이유를 꼽았다.NIH에 근무하고 있는 김모(38) 박사는 “연봉이나 생활수준은 각자 다를 수 있지만, 좀더 유명한 저널에 우수한 논문을 싣는 것은 국내보다 미국의 유명 연구기관에 있는 것이 절대적으로 유리하다.”고 강조했다. 존스홉킨스대의 임모(34) 박사도 “우수한 논문을 한국에서 내는 것이 쉽다면 굳이 미국으로 나올 이유가 없었다.”고 거들었다. 이들이 ‘논문’을 최우선시하는 것은 앞날에 대한 ‘보장’과 밀접한 관련이 있기 때문이다. 해외에서 일하는 한인 포닥들의 첫 번째 목표는 국내 대학 교수로 금의환향하는 것이다. 두 번째가 미국내 정규직 연구원이 되는 일이고, 세 번째가 미국내 기업에 취업하는 것이다. 실제로 ‘네이처’,‘사이언스’,‘셀’ 등 유명 저널에 포닥 과정에서 논문을 실으면 국내 유명 대학 교수자리는 거의 예약해 놓은 것이나 다름없다. 그러나 ‘해외 포닥을 통한 논문 게재 후 교수 채용’이라는 선배들의 길을 답습하는 후배 박사들이 많아지면서 부작용이 적지 않게 나타나고 있다. 몇 년 전까지만 해도 3년 정도에 불과했던 해외 포닥 기간은 국내 대학의 교수 채용 공고가 줄어들고 경쟁이 치열해지면서 짧게는 5년에서 길게는 7년 이상으로 계속 길어지고 있다. 최근 NIH에 온 이모(33) 박사는 “막상 와서 보니 5년 이상 포닥을 하고 있는 선배들 중 상당수가 계속해야 할지, 다른 길을 찾아야 할지 고민하고 있었다.”면서 “그나마 해외 포닥 경험이 없으면 국내에서 교수가 되는 것은 사실상 불가능하기 때문에 해외로 나오는 박사들이 줄지 않을 것”이라고 밝혔다. ●국내 과학계 암흑기 위기 직면 국내 연구소에서 일하는 포닥들은 이공계 위기 현상이 점차 심화되고 있다고 입을 모은다. 특히 일각에서는 ‘국내 출신 박사들이 국내에서도 우수한 논문을 내고 있다.’는 정부와 일부 학계 관계자들의 주장은 ‘착시효과’일 뿐이라고 주장한다. 생명공학연구원에서 일하는 김모(35) 박사는 “최근들어 급격히 늘어난 토종파들의 우수 논문은 90년대 초중반 ‘이공계 반짝열풍’으로 인해 유입된 우수 인재들에 힘입은 바 크다.”면서 “이들의 시대가 지나가고 이공계 기피 현상이 본격화된 후 입학한 학생들이 전면에 나서기 시작하면 한국 생명공학계에 암흑기가 닥칠수도 있다.”고 말했다. 국내 박사들이 논문을 내고 교수가 되기 위해 해외로 나서고 있는 가운데서도 역설적으로 국내 대학과 연구소의 인적구성은 점차 다양해지고 있다. 해외 우수인력 유치는 꿈도 꾸지 못하는 상황에서 국내 인력 유출이 가속화되자, 그 자리를 몽골과 동남아 등 과학 후진국 출신들이 채우고 있기 때문이다. 서울의 한 유명 대학 생물학과 교수는 “열악한 환경에서도 일하려고 한국을 찾는 외국 학생들의 의욕은 좋지만, 그들의 역량은 학교의 기대치에 턱없이 못미친다.”며 “실험을 하는 사람들의 수준이 계속 떨어지는데, 좋은 결과물이 나올 수 있겠느냐.”고 반문했다. kitsch@seoul.co.kr

과학기술부는 서울대 물리ㆍ천문학부 홍성철 교수 등 유명 과학저널에 뛰어난 논문을 발표한 국내외 연구자 6명을 지난해 4분기 ‘미래를 만드는 우수과학자’로 선정했다고 17일 밝혔다. 과기부는 2006년부터 분기별로 ‘네이처’,‘사이언스’,‘셀’ 등 권위 있는 국제학술지에 주저자나 교신저자로 논문을 발표한 과학자 가운데 우수논문 발표 과학자를 선정하고 있다. 홍성철 교수와 미국 일리노이주립대 하택집 교수는 나노미터(10억분의1m) 단위의 작은 생체분자 운동을 측정하고 제어할 수 있는 기술을 개발했으며, 한양대 응용화공생명공학부 이영무 교수와 텍사스대 박호범 연구원은 기존 소재보다 이산화탄소 분리 성능이 500배나 향상된 고분자분리막을 개발했다. 또 지난해 1분기 네이처에 논문을 발표해 우수과학자로 선정된 바 있는 럿거스대 심지훈 연구원은 극저온에서 일반 전자보다 유효 질량이 100∼1000배 무거워지는 페르미온의 형성을 설명하는 이론을 제시해 1년 동안 두 차례 우수과학자에 선정되는 영광을 안았다. 경북대 경제통상학부 최정규 교수는 인간의 이타적 속성이 인류의 역사에서 진화해올 수 있었던 이유에 대한 연구결과를 내놨다. 김우식 부총리 겸 과학기술부 장관은 18일 이들 우수과학자를 초청해 업적을 축하하고 격려할 예정이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

■ 버려진 배아로 줄기세포 연구 ‘눈길’ 시험관아기 시술 과정에서 버려지는 배아도 줄기세포 추출에 효과적인 것으로 나타났다. 미국 보스턴 소아병원의 연구진은 ‘네이처 바이올로지’ 인터넷판에 발표한 논문에서 시험관수정(IVF) 과정에서 버려지는 인간의 배아가 줄기세포 추출의 중요한 원천이 될 수 있다고 밝혔다.IVF 시술 과정에서 생겨나는 배아 중 일부는 불완전하기 때문에 연구 및 치료 목적으로 재활용하는 것은 윤리적으로도 큰 논란이 되지 않는다. 일반적으로 의사들은 여러 개의 수정란을 수정시킨 뒤 건강한 아기를 얻을 수 있는 가능성이 가장 높은 배아를 선별한다. 수정란을 자궁에 착상시키기 전 인큐베이터에서 배양하는 단계에서 형태가 이상하거나 정상적으로 자라지 않은 것들은 저품질 배아로 분류돼 버려진다. 보스턴 병원 연구진은 이런 저품질 배아 413개를 이용한 줄기세포 추출이 효율적인가에 관해 연구를 진행했다. 총 413개의 배아 중 수정 후 3일 이내에 버려진 것은 171개, 수정 후 5일 만에 버려진 것은 242개였으며, 배아의 발달단계는 1∼4세포기로부터 배반포기에 이르기까지 다양했다. 연구진은 이들 배아가 줄기세포를 생성할 수 있는 가능성을 집계한 결과 “줄기세포 추출의 가능성은 품질 자체보다는 배아의 발달 단계에 의존한다.”는 결론을 얻었다. ■ 손 너무 많이 씻어도 피부염 위험 지나치게 손을 많이 씻는 것도 피부염을 일으킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 케이스메디컬센터의 수잔 네도로스트 교수팀은 ‘미피부학회지’ 2월호에 기고한 논문을 통해 하루 10번 이상 손을 씻는 사람은 홍반, 가려움증 등을 겪는 접촉성피부염에 걸릴 위험이 높아지는 것으로 나타났다고 밝혔다. 100명의 보건 관련 직종 종사자를 대상으로 연구한 결과에 따르면 하루 10번 미만 손을 씻는 사람 중 13%가 접촉성피부염에 걸린 반면 10번 이상 손을 씻는 사람은 22%가 접촉성피부염에 걸렸다. 그러나 알코올이 함유된 세척제나 비누, 항균솔 등 손을 씻는 데 사용되는 물질이나 도구는 접촉성피부염 발병에 큰 영향을 주지 않는 것으로 조사됐다. 네도로스트 교수는 “손을 자주 씻으면 건조해지고 갈라지는 등 손의 피부보호막에 손상이 생겨 세균에 잘 감염될 수 있다.”며 “접촉성피부염에 걸릴 위험이 높은 사람들은 손을 너무 자주 씻지 않도록 조심해야 한다.”고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

‘박사후연구원´을 뜻하는 포스트 닥터(이하 포닥·Post doctor) 과정은 과학자의 일생에서 가장 중요한 시기로 꼽힌다. 석사·박사 과정까지의 연구가 지도교수 관리감독 아래에서 과제를 제공받아 진행되는 반면 포닥은 자신이 원하는 연구를 주도적으로 시작하는 첫 단계이기 때문이다. 실제로 노벨상 수상자를 비롯한 유명 과학자들이 이룬 성과의 대부분은 포닥 시절 시작된 경우가 많다.1953년 DNA 나선구조를 발표해 노벨의학상을 수상한 제임스 왓슨은 당시 포닥 신분이었고,‘사이언스´,‘네이처´,‘셀´ 등 유명 과학학술지를 장식하는 논문도 포닥이 주도하는 경우가 대부분이다. 그러나 한국의 포닥들은 스스로를 ‘포닭´으로 비하하며 처지를 한탄하기 일쑤다. 국가 과학의 대들보로서 당연히 대접받아야 할 한국의 포닥들이 이처럼 자괴하는 이유는 어디에 있을까? 서울신문은 3회에 걸쳐 한·미·일 대표 연구소 포닥들의 현실을 비교하고 한국 포닥 시스템의 개선 방향을 모색해 본다. ｜워싱턴·도쿄 박건형특파원｜“한·미·일 3국의 연구원 처우를 비교할 때 가장 정확한 말이 있습니다. 미국은 ‘메이저리그’, 일본은 ‘트리플A’ 수준, 한국은 그보다 두 단계 정도 낮은 ‘싱글A’나 ‘루키리그’ 정도 된다고 보면 틀림 없습니다.” ●美 NIH 초봉만 4만2000달러-韓 생명연 2000만원대 불과 미국 워싱턴DC 근교에 위치한 세계 최대의 생명과학 연구기관인 미국 국립보건원(NIH). 세계 각국에서 최고의 연구환경을 꿈꾸며 모여드는 이곳에서 한국인 박사를 찾는 것은 어렵지 않다. 무려 800여명의 한국인 박사가 NIH 관련 기관에서 일하고 있기 때문이다. 박사를 취득한 후 NIH와 계약을 하는 박사후연구원(포닥)의 초봉은 국적을 불문하고 4만 2000달러다. 한국 최대의 생명과학연구기관인 생명공학연구원의 포닥이 2000만원대 초중반 수준인 점을 감안하면 두 배 이상 많다. 일본이 자랑하는 기초과학연구소 이화학연구소(RIKEN)의 포닥은 매달 월급 30만엔에 주택보조금 5만엔씩을 지급받는다. 그러나 NIH와 RIKEN에서 일하며 현지 생활을 경험한 한인 연구원들은 한국과 미국, 일본 사이에는 연봉뿐 아니라 많은 부문에서 큰 차이가 있다고 입을 모은다. 국내에서 박사학위를 받고 NIH 산하 국립노화연구소(NIA)에서 일하는 장모(35) 박사는 “포닥의 경우 대부분 결혼을 하고 자녀가 있기 때문에 경제적 어려움에 대한 체감도가 독신 때보다 두배 이상 높아진다.”고 말한다. 장 박사는 “미국의 물가가 비싼 것으로 생각하지만 교육비와 식료품비, 옷값은 절대적으로 한국이 비싸다.”면서 “미국이 연봉이 많기 때문에 한국보다 돈을 모으기도 쉽다.”고 설명했다. 특히 한국의 포닥이 계약기간 내내 연봉이 전혀 변하지 않는 데 반해,NIH는 매년 성과에 따라 일정액이 상향 조정된다.RIKEN에서 포닥으로 2년째 근무 중인 김모(34) 박사 역시 “자녀 교육비가 전액 무료이고, 주택구입비의 절반을 보조받는 등 모든 면에서 한국보다 생활이 낫다.”고 밝혔다. ●미국의 경우 대부분 초고가 연구기기 갖춰 한국 포닥의 사정은 말 그대로 참혹하다. 국책연구소의 연봉 규정은 능력에 따라 포닥이 최대 4000만원까지 받을 수 있도록 명시하고 있지만 실제로는 3000만원을 받는 사람이 극히 드물다. 자녀가 있는 경우 사교육비와 생활비, 주거비 때문에 맞벌이가 아니면 생활이 사실상 불가능하다. 무엇보다 과학자들은 연구 여건면에서 매우 큰 차이가 난다. 연구원들이 각국의 격차를 야구리그에 비유하는 이유다. 미국의 경우 조금이라도 가능성이 보이는 연구는 단시일내에 성과를 내지 못하더라도 전폭적인 지원을 아끼지 않는다. 각종 실험재료를 따로 주문할 필요없이 연구소내의 상점에서 구매할 수 있을뿐더러 연구소내에는 대부분 초고가의 연구기기도 갖춰져 있다. 일본 역시 연구비 집행의 효율성을 좀 더 따질 뿐, 정부의 연구 지원면에서는 미국과 크게 다르지 않다. 일본에서 포닥을 마치고 국내 대학에 재직 중인 한 교수는 “일본에서 연구하는 동안 연구기기가 제대로 갖춰지지 않아 연구를 못 한다거나, 실험비가 삭감당했다는 얘기는 들어보지 못했다.”고 말했다. kitsch@seoul.co.kr

나노기술(NT)의 총아로 각광받는 탄소 나노튜브(CNT)를 둘러싼 유해성 논쟁이 확산되고 있다. 특히 최근 발표된 연구결과들이 나노튜브가 실제로 위험한 것으로 결론을 내리면서 이를 극복하기 위한 방안 마련이 시급한 것으로 나타났다.1991년 일본 NEC의 리지마 박사팀이 처음 개발한 탄소 나노튜브는 강철보다 강하고 열에 강해 야구 방망이나 골프채 등의 스포츠용품과 전자산업, 생명공학, 보건의료 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그러나 2003년 3월 미국 화학회에서 탄소 나노튜브가 독성을 갖고 있다는 연구보고서가 발표된 이후 세포 속에 흡수된 탄소 나노튜브가 어떤 영향을 미치는지에 관한 연구가 지속적으로 이뤄지고 있다. 특히 케임브리지대 포터 박사팀이 최근 ‘네이처 나노테크놀로지’에 발표한 ‘사람의 세포 내로 주입된 탄소 나노튜브의 움직임 관찰’ 논문은 처음으로 인체에 미치는 직접적인 영향을 구명하면서 위험성을 경고하고 있다. 포터 박사팀의 연구 결과 탄소 나노튜브는 세포질과 핵까지 침투했으며, 혈액 응고와 중앙 신경계에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 포터 박사는 “단일벽 탄소 나노튜브가 다중벽 탄소 나노튜브나 흑연판 등에 비해 훨씬 독성이 강했다.”면서 “쥐 실험에서 보고된 바 있는 산소 흡입 장애와 염증에 대응하는 시토킨의 손실 등의 문제가 사람에도 동일하게 나타날 수 있다.”고 지적했다.