LG전자는 ‘2019 LG DIOS 와인 클래스’를 개최하고, 출시예정인 ‘LG DIOS 와인셀러 미니’의 뉴 컬러 제품을 포함한 와인셀러 제품 라인업을 선보였다. 지난 6일 오후, 서울 청담동에 위치한 정식카페에서 ‘와인 홀리데이(Wine Holiday)’라는 콘셉트로 열린 이번 행사는 연말 분위기를 한껏 느낄 수 있는 인테리어와 함께 연말에 즐기기 좋은 와인과 와인 상식을 배우는 클래스로 진행됐다. 이날 클래스에서는 2018 한국 소믈리에 대회 우승자인 조현철 소믈리에가 강의를 맡아 최신 와인 트렌드, 효과적인 와인 보관 팁을 전수했다. 또한 가수 존박, 아나운서 신아영이 함께 클래스에 참여하며 와인 토크도 진행됐다. 연예계 대표 와인 애호가로 알려진 가수 존박과 아나운서 신아영은 자신만의 와인 즐기는 방식과 좋아하는 와인 등을 공개하며 와인에 대한 애정을 뽐냈다.특히 이날은 12월 말경 출시될 LG DIOS 와인셀러 미니의 뉴 컬러 제품이 등장해 눈길을 끌었다. LG DIOS 와인셀러 미니는 지난 2017년 첫 출시 당시 7개월만에 1만 대가 판매되었으며 현재까지도 꾸준히 인기몰이를 하고 있는 제품이다. 곧 ‘맨해튼 미드나잇’, ‘몽블랑 네이처’ 등 2종의 색상이 추가로 출시됨에 따라 선택의 폭이 넓어질 것으로 보인다. 이 제품은 혼족이나 와인 보관량이 적은 가정에서 부담없이 사용할 수 있는 제품으로 최대 8병까지 보관이 가능하다. 주방, 침실, 거실 등 집안 어느 곳에나 설치할 수 있는 콤팩트한 사이즈와 모던한 디자인이 강점이다. 또한 직사광선을 차단하는 ‘UV차단 2중 글라스’, 진동이 발생하지 않는 ‘반도체 열전소자 냉각방식’을 채택해 와인 보관에 최적화된 제품이다. 이날 클래스에 참석한 가수 존박은 “나만의 완성도 높은 홈바 만들기가 꿈이었는데, 그 꿈을 충족시킬만한 제품을 만난 것 같다”며 “나만의 홈바로 맛과 향을 충분히 살린 와인을 즐길 수 있게 될 것 같다”고 소감을 밝혔다. 한편, 이번 행사에서는 와인셀러 미니 외에도 지난 10월에 출시된 초 프리미엄 가전브랜드 시그니처의 와인셀러부터 LG DIOS 와인셀러까지 LG전자에서 선보이는 모든 가정용 와인셀러 라인업이 전시되어 직접 제품을 체험할 수 있는 행사도 진행됐다. 시그니처 와인셀러(W409ND)의 경우 정제된 디자인과 압도적인 성능을 갖춘 제품으로 눈길을 끌었다. 오토스마트도어, 오토리프트 기능과 함께 각도에 따라 다른 빛을 내는 샤이니 유니버스 패턴까지 차원이 다른 디자인과 기능을 선보여 참석자들의 감탄을 자아냈다. LG DIOS 와인셀러는 미니제품 외에도 85병, 71병을 보관하는 대형사이즈 제품부터 43병까지 보관할 수 있는 중형 제품까지 다양한 사이즈의 제품들을 선보였다. 저진동, 저소음으로 와인 보관에 탁월한 제품들로 상하칸 독립 온도 조절 등 섬세한 온도조절이 가능해 와인의 맛과 향을 보존한다. LG전자 관계자는 “최근 공간 경험이 주요 트렌드로 떠오르는 만큼 집에서의 경험을 충족시키기 위한 가전이 인기를 끌고 있다”며 “대형 와인셀러부터 소형 와인셀러까지 다양한 크기와 기능, 디자인의 라인업을 확대하며 수준 높은 공간 경험을 제공하고 올바른 와인 문화를 확장시키는데 앞장설 것”이라고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

한국 연구진이 주도하는 국제 컨소시엄이 아시아인 최다지역 유전체 정보를 세계 최초로 공개했다. 아시아인에게 발생하는 질병 관련 원인을 규명하고 맞춤형 진단과 치료가 가능해지는 계기를 마련한 것으로 그 의미가 크다. 분당서울대학교병원과 정밀의학 생명공학기업 마크로젠 공동 연구팀은 국제 컨소시엄인 ‘게놈아시아 100K 이니셔티브를 통해 진행한 아시아인 유전체 분석 연구 성과가 세계 최고 권위의 국제 과학 학술지 ‘네이처(Nature)’ 최신호의 표지논문으로 게재됐다고 6일 밝혔다. (논문명: The GenomeAsia 100K Project enables genetic discoveries across Asia) 게놈아시아 100K 이니셔티브는 비영리 국제 컨소시엄으로 지난 2016년 아시아인 10만 명에 대한 유전체 정보를 분석하는 대규모 연구 프로젝트를 출범했다. 컨소시엄은 분당서울대학교병원 정밀의료센터와 한국 마크로젠, 싱가포르 난양기술대학교, 인도 유전체 분석기업 메드지놈, 미국 로슈그룹 자회사 제넨테크 등 각국을 대표하는 연구기관 및 기업으로 구성되어 있다. 분당서울대학교병원 정밀의료센터 석좌교수인 서정선 교수는 난양기술대학교 스테판 슈스터교수와 함께 공동 연구책임자로 활동하며 해당 연구를 주도해왔다. 아시아를 포함한 총 64개국 219개 종족(아시아 142개 종족)으로 구성된 이번 연구는 세계적으로 공개된 아시아인 유전체 데이터 중에서 가장 많은 아시아 지역과 인종을 포함한다는 데 그 의의가 있다. 이는 아시아인 질병 연구에 있어 기존의 유럽인 유전체 DB가 아닌 아시아인 유전체 DB를 새롭게 구축.활용할 수 있게 되었음을 뜻하며 이를 통해 아시아인 관련 정밀의학을 실현하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다. 연구진은 인도 598명, 말레이시아 156명, 한국 152명, 파키스탄 113명, 몽골 100명, 중국 70명, 파푸아뉴기니 70명, 인도네시아 68명, 필리핀 52명, 일본 35명, 러시아 32명 등 총 1739명에 대한 전장 유전체를 분석하고 이를 공개했다. 또한 아시아에 거주하는 142개 종족에게는 이전 연구들에서 밝혀진 것보다 훨씬 더 다양한 유전적 특성이 존재한다는 사실을 밝히며, 이를 기반으로 아시아 민족별 주요 약물에 대한 반응이 다름을 규명해냈다. 예를 들어, 심혈관 질환 환자에게 주로 처방되는 항응고제 ‘와파린은 어떤 환자에게는 잘 반응해 치료에 효과적이지만, 특정 유전 변이를 가진 환자에게는 알레르기 등 약물 부작용을 일으킬 수 있다. 연구진은 와파린의 경우, 한국인, 중국인, 일본인 또는 몽골인과 같은 북아시아 조상을 가진 사람들이 예민하게 반응할 가능성이 클 것으로 예측했다. 아시아인은 전 세계 인구 77억 명 중 58%에 해당하는 45억 명이다. 그러나 지금까지 아시아인에 대한 게놈 데이터 연구가 많지 않았고 공개된 데이터 또한 부족해 아시아인 대상의 맞춤형 진단과 치료에는 어려움이 많았다. 게놈아시아 100K 컨소시엄은 이번 연구를 통해 북방계 몽골 부족부터 남방계 인도네시아 작은 섬의 고립 부족에 이르기까지 각 종족별로 25명 내외의 유전체 데이터를 확보해 아시아 인종의 기원적 특성을 분석하고 유전체 데이터를 구축하는 데 성공했다. 이는 아시아인은 물론, 아시아인의 유전적 특성을 이어받은 전 세계 모든 인종을 대상으로 맞춤형 진단과 치료가 가능해지는 계기를 마련한 것으로 그 의미가 매우 크다. 이번 컨소시엄의 공동 연구책임자이자인 서정선 분당서울대학교병원 석좌교수는 “아시아인에 대한 유전체 정보가 많으면 많을수록 아시아인이 특정 질병에 걸릴 위험이 더 높은지, 특정 약물에 더 잘 반응하는지 분석해낼 수 있다”며 “앞으로 10만명 아시아인 유전체 빅데이터를 성공적으로 완성해, 국내외 아시아인 관련 질병 및 약물 유전체 연구를 활성화하고 아시아인 맞춤 정밀의학 실현을 위한 기반을 마련하는 데 앞장설 계획”이라고 밝혔다. 백롱민 분당서울대학교병원 원장은 “앞으로 분당서울대학교병원은 아시아인의 질병 예측에 이와 같은 아시아인 빅데이터를 이용할 계획”이라고 말했다. 또 한 명의 공동연구책임자인 스테판 슈스터 난양기술대학교 교수는 “아시아인에게는 우리의 예상보다 훨씬 더 다양한 유전적 특성이 존재한다”며 “게놈아시아 100K 프로젝트가 전 세계 아시아인들이 건강한 삶을 영위하는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다. ‘게놈아시아 100K 이니셔티브’ 컨소시엄은 이번 1차 연구 결과 발표 이후에도 지속적으로 연구를 이어갈 예정이며, 앞으로 아시아 전 지역에서 최대 10만 명의 유전체 분석을 완료하여 그 성과를 전 세계 정밀의학 연구진 및 의료진을 위해 공개할 계획이다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

지난 10월 23일 구글은 그들이 개발한 양자컴퓨터가 특정한 계산문제에서 슈퍼컴퓨터의 성능을 뛰어넘는 결과를 보였다는 논문을 유명 과학저널인 네이처에 발표하였다. 그 과정에서 9월 말쯤 미리 논문의 초안이 실수로(?) 공개되기도 하고, 경쟁사의 반박 논문이 나오기도 하는 등의 해프닝이 있어 대중의 흥미를 유발했다.하지만 일반적으로는 양자컴퓨터란 것이 무엇이며 도대체 어떤 일을 그렇게 빨리 해냈다는 것인지 금방 머릿속에 떠오르지는 않는다. 어쨌든 구글의 새 양자프로세서 ‘시커모어’(Sycamore)를 기반으로 하는 초기 형태의 양자컴퓨터 시스템이 개발되었고, 특별한 수학 문제의 해결에 슈퍼컴퓨터에 비해 놀라운 성능을 보인 것은 사실이다. 그러면 드디어 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘은 양자컴퓨터가 등장한 것이고 양자컴퓨터의 시대가 도래한 것인가. 지금의 컴퓨터보다 수만배 수억배 빠른 컴퓨터가 드디어 등장해 지금의 컴퓨터를 대체할 것인가. 이러한 이야기를 좀 해보려 한다. ●양자컴퓨터란 무엇인가? 양자컴퓨터가 도대체 무엇인가 알아보기 전에 먼저 컴퓨터란 도대체 무엇인지 다시 한번 생각해보기로 하자. 요즈음에는 컴퓨터나 스마트폰이 워낙 널리 쓰이고 있고 그 안에서 어떤 일들이 일어나고 있는지 작동원리 따위를 사용자 입장에서 굳이 고민할 필요가 없다. 먼저 컴퓨터는 우리가 하려는 일을 입력받아서(키보드나 터치, 혹은 음성으로) 그것을 적당한 수학적 문제로 바꾼다. 그리고 그에 해당하는 숫자들을 이진법 디지털 신호로 바꾼 뒤 중앙처리장치(CPU)에 넣고 이런저런 작업을 시킨다. 그 결과물로 나온 디지털 신호를 다시 수학 문제의 답으로 해석하고, 그 결과를 우리가 원래 하려던 일의 결과물로 다시 해석해서 우리에게 알려 준다. 간단히 말하면 스마트폰의 자판에서 A자를 누르면 그게 위의 과정을 거쳐서 화면에 A자를 표시한다는 것이다. 양자컴퓨터는 이 과정 중에서 디지털 신호 대신에 양자역학적 상태를 신호로 이용하고, CPU 대신 양자프로세서가 양자역학적 현상을 이용해서 신호를 처리한다는 점이 다르다. 사용자 입장에서는 A 자판을 누르니 A가 표시되더라는 입력과 결과는 동일하다. 양자컴퓨터는 내부적으로 정보의 입력과 처리를 양자역학적으로 다루었을 뿐이다. 그런데 양자역학적으로 신호를 처리하면, 최소한 몇 가지 특별한 문제들에 대해서는 지금의 컴퓨터보다 어마어마하게 빠른 계산이 가능하다. 그 특별한 문제들 중에서 암호 해독 등이 있다. ●양자역학적인 신호처리는 어떤 것인가 기존의 컴퓨터에서 계산을 빠르게 하려면 어떻게 하는가. 일단 속도를 올려 주어진 시간에 더 많은 계산을 하게 하면 된다. 예를 들어 컴퓨터 CPU 클럭을 2GHz에서 4GHz로 올리는 일이다. 또 다른 방법은 여러 CPU를 병렬로 작동시키면 된다. 한 CPU에 여러 개의 코어를 넣거나, 혹은 CPU를 여러 개 동시에 작동시키면 된다. 이렇게 성능을 극대화한 것이 슈퍼컴퓨터이다. 속도를 2배 올리거나 개수를 2개 늘리면 성능은 대략 2배 증가한다. 기존의 컴퓨터에서 정보를 처리하는 단위는 0과 1의 디지털 신호를 다루는 ‘비트’(bit)다. 한편 양자컴퓨터에 정보를 저장하고 처리하는 기본단위는 양자비트, 즉 ‘큐비트’(qubit)다. 큐비트는 0과 1이 동시에 존재하는 중첩 상태를 이용할 수 있으며, 멀리 떨어져 있는 큐비트 간에도 서로 강하게 연결되어 있는 얽힘 상태를 이용한다. 예를 들어 세 개의 비트가 있다고 하면, 각각의 비트는 디지털 신호 0 또는 1 이므로, 우리가 표시할 수 있는 정보는 그중 한 가지 조합, 예를 들어 001 등으로 정해진다. 한편 큐비트는 각 큐비트가 0과 1을 중첩으로 동시에 가질 수 있으므로, 우리가 표시할 수 있는 정보는 000, 010, 111… 등 모든 조합이 ‘동시’에 가능하다(3개의 큐비트라면 8개의 조합이 가능하다). 즉 큐비트를 이용하면 계산공간이 커져서 더 많은 정보를 한꺼번에 다룰 수 있다. 게다가 큐비트들이 얽힘으로 연결되어 있으면, 한 번의 조작으로 많은 수의 정보를 동시에 변경하고 처리할 수 있으며, 이를 ‘양자 병렬성’(quantum parallelism)이라고 표현한다. 이 경우 큐비트의 수를 2배 늘리면 성능은 4배, 큐비트를 3배 늘리면 성능은 8배 좋아지는 것을 기대할 수 있다. 컴퓨터의 크기가 커짐에 따라 성능이 늘어나는 것이 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 것이다. 양자컴퓨터가 특정 계산에서 슈퍼컴퓨터보다 빠를 수 있는 것은 앞에서 설명한 ‘양자병렬성’을 최대한으로 이용할 수 있는 수학 문제인 경우인데, 아직 몇 가지만이 알려져 있고, 대표적인 것이 소인수분해 문제이다. 이같이 양자컴퓨터의 성능을 최대한 활용하려면, 양자컴퓨터에 맞게 완전히 새롭게 고안된 알고리듬이 필수적이다. 소인수분해 문제는 1994년 피터 쇼어에 의해서 양자컴퓨터 알고리듬이 제안되었고, 이 문제가 지금 우리가 널리 쓰고 있는 암호체계(RSA암호)의 원리이기 때문에, 현재 암호를 무력화시킬 가능성이 제안된 것이었다. 이를 계기로 1990년대 중반부터 양자컴퓨터 연구가 급격히 확대되었다. ●구글 ‘양자우월성’ 곧 달성될 것으로 기대 양자컴퓨터의 큰 전환기는 그 이후 몇 차례 더 있는데, 먼저 2007~2008년경부터 미국 정부가 대규모 투자를 시작한 시점, 2014년 구글이 본격적으로 뛰어들고 2016년 IBM이 양자컴퓨터를 클라우드로 일반에 공개하는 등 대기업들이 본격적으로 참여한 일 등이다. 이후 벌어진 개발 경쟁의 결과물이 이번 구글의 양자우월성 발표이며, 이 역시 아주 중요한 티핑포인트라고 할 수 있다.이번에 구글이 사용한 시커모어 프로세서는 초전도 회로로 제작된 큐비트 53개로 구성된 소자이다. 2012년 칼텍의 존 프레스킬 교수는 지금 컴퓨터에서는 매우 어렵지만 양자컴퓨터에는 쉬운 특정 수학 문제를 양자컴퓨터에서 푸는 것을 시연하면, 양자컴퓨터가 최소한 한가지 임무에서는 지금 컴퓨터보다 앞선다는 것을 명확히 보여줄 수 있다는 제안을 하였고, 이를 ‘양자우월성’(Quantum Supremacy)이라고 명명했다. 구글 팀은 이를 위해서 별칭 ‘qubit speckle’(큐비트 얼룩무늬)이라는 알고리듬을 만들었는데 (레이저 빛이 간유리를 통과하고 나면 반짝이 패턴을 보이는 것과 같은 원리임) 이것은 큐비트 회로에 무작위로 고른 계산을 시키고 그 결과에서 나오는 특정한 패턴을 기존의 컴퓨터로 계산할 수 있을 것인가의 문제이다. 이번 발표는 양자컴퓨터가 대략 200초에 계산한 결과를 세계 최고의 슈퍼컴퓨터인 서밋으로 계산하더라도 약 1만년 걸릴 것으로 예상한다는 것이다. ●“슈퍼컴 1만년 걸릴 것 단 200초에 계산 가능” 물론 슈퍼컴퓨터에서 새로운 알고리듬을 개발하면 그 시간을 지금보다 대폭 줄일 수 있고, 경쟁사인 IBM은 그 시간을 2.5일 정도까지 줄일 수 있을 것이라고 발표하기도 하였다. 하지만 이번 결과는 매우 명확하게 양자컴퓨터가 특정한 계산을 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 잘할 수 있음을 보인 것임에 이견이 없다. 한가지 이야기하고 싶은 것이, 이 결과가 베일에 싸여 있다가 갑자기 나온 것이 아니라는 점이다. 구글 및 다른 연구팀들은 이미 지난 수 년간 관련 연구결과들을 꾸준히 공개해 왔고 성능 향상도 꾸준히 보고되고 있었다. 구글도 이미 2년 전에 이번 실험의 청사진을 구체적으로 발표하였다. 이미 지난해부터 최근에 발표된 하드웨어 성능을 보면서 양자우월성이 곧 달성되리라는 것은 이미 기대할 수 있었다. 구글의 양자AI랩 디렉터인 하르무트 네벤은 금년 초 ‘양자컴퓨터 성능이 이중지수적으로 매우 빠르게 발전한다’는 네벤의 법칙을 언급했고 이미 상반기에 구글이 양자우월성을 달성했다는 소문이 연구자들 사이에 언급되고 있었다.●현실로 다가온 양자기술 앞의 설명에도 양자컴퓨터가 도대체 무얼 하는 것인지 잘 이해가 되지 않는다면, 그것은 지극히 정상이다. 양자현상은 우리의 일상에서 겪는 직관과는 완전히 다르기 때문에 금방 이해했다고 생각한다면 디테일을 간과하거나 잘못 이해한 것이기 쉽다. 20세기 초 원자를 설명하기 위해 태동한 양자역학은 수학적으로 완벽하고 매우 아름다운 이론으로 자연현상을 완벽하게 설명하며 수많은 혁신을 가져왔다. 하지만 그 내용이 우리의 직관과 너무나 달라서 지금 우리의 언어로 그 결과를 어떻게 해석해야 하는가는 아직도 논란이다. 그런데 양자기술이 지금처럼 눈앞의 현실로 다가오는 시대라면, 뭐 자동차를 운전하는 데 꼭 차동기어의 원리를 이해하거나 그런 것이 있다는 사실조차도 알 필요는 없지 않을까 하고 여길 수도 있겠다. 하지만 그와 동시에 만약 당신이 자동차를 개발·제작하는 사람이라면 차동기어의 원리나 유체역학을 매우 잘 알고 있어야 하지 않을까 싶은 그런 시점인 것이다. 전 세계가 지금 양자기술에 열광하고 투자하는 이유는 단기간에 무언가 만들어내기 위한 것이라기보다는, 이 기술이 지금의 기술 패러다임 전반을 완전히 바꾸는 기술이기 때문이다. 양자컴퓨터가 현재 슈퍼컴퓨터의 연장선상에 있는 것이 아니듯이, 양자기술은 지금의 기술을 극한까지 개발하면 되는 기술이 아니라 시작부터 개념부터 완전히 다른, 새로운 패러다임이다. 그래서 지난해 말 시작된 미국 정부의 양자 이니셔티브에서는, ‘양자-스마트’(quantum-smart)한 인력을 어릴 때부터 키우는 일을 중요하게 다루고 있다. 즉 뼛속까지 양자역학의 개념을 체득한, 중첩이나 얽힘에 대해서 열심히 설명하지 않아도 그냥 자연스레 체험으로 알고 있는, 그런 인력이 있어야 다가오는 기술 패러다임 시프트를 선도할 것이라는 점이다. ●비트코인에는 앞으로 상당기간 영향 없을 것 예전에는 원자 세계에서 일어나는 양자역학을 말과 글로써 열심히 설명해야 하는 상황이었다면, 지금은 완전히 양자역학적으로 동작하는 머신, 즉 양자컴퓨터가 일반 대중에 공짜로 공개되어 있는 상황이다. 실제 학생들과 양자컴퓨터에서 코딩을 조금만 해보면, 앞에서처럼 중첩이니 얽힘이니 열심히 설명하지 않아도 그것이 어떤 것이란 것을 금방 습득한다. 구글의 양자컴퓨터 팀을 이끌고 있는 존 마르티니스 박사는 세계 최고 수준의 물리학자이지만 항상 자신을 양자 엔지니어라고 부른다. 우리 눈앞에서 작동하는 양자머신을 만드는 사람이란 의미이다. 이제는 양자역학을 실생활에서 직접 체험하는 시대가 다가온 것이다. 양자우월성에 대한 소식이 전해진 그날, 비트코인 가격은 급락했다. 결론부터 말하면 양자컴퓨터는 당장, 그리고 앞으로도 한참 동안, 비트코인에 전혀 영향이 없다. 따라서 투자자라면 그때 저가에 비트코인을 샀어야 했다. 양자컴퓨터에 대해 과장해 이해한 사례다. 양자컴퓨터 관련 기술은 앞으로도 계속 빠르게 발전해 장기적으로는 암호 해독, 중단기적으로는 신약이나 신물질 개발 등의 응용분야에 도움을 줄 것이다. ●양자컴퓨터 시대 무얼 준비할 것인가 그러나 양자컴퓨터가 어떤 중요한 일을 해 줄지, 하드웨어가 어디까지 개발이 될지는 아직은 잘 모르는 열린 문제이다. 양자컴퓨터의 성능이 계속 향상되면서, 각 단계의 성능에 맞는 활용이 이루어질 것으로 예측할 뿐이다.그래서 지금을 NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)시대라고 부른다. 몇 가지 분명한 것은 있다. 양자컴퓨터는 매우 비싸고 덩치가 큰 물건이다. 따라서 앞으로도 양자컴퓨터는 클라우드 형태로 운영될 것이다. 현재의 컴퓨터는 앞으로도 지금의 역할을 충실히 수행할 것이며, 양자컴퓨터는 현재의 컴퓨터가 지금까지는 아예 못했던 문제들을 새롭게 해결해 줄 것이다. 무엇보다 자명한 것은, 양자기술은 진입장벽이 매우 높은 기술이라서 미리미리 준비하고 대비해야 한다. 그것은 단지 투자의 규모를 늘리는 문제가 절대 아니다. 영화 ‘타짜’에서 정마담이 말하지 않았던가 “호구는 밑천이 적어서 돈을 잃는다고 생각한다.” 그보다는 게임을 잘하는 실력 있는 ‘양자-스마트’ 플레이어를 길러내는 것이 승리의 핵심이다. 사람이 전부다. 정연욱 한국표준연구원 연구원■ 정연욱 연구원은 필자 정연욱 연구원은 한국표준연구원 소속으로 서울대 물리학과를 나온 뒤 모교에서 석박사를 마쳤다. 독일 율리히연구소 연구원(1997)과 서울대 연구원(1999-2002), 미국 상무부 표준기술연구소인 NIST Boulder 연구원(2002-2005)을 거쳐 2005년부터 한국표준과학연구원 양자기술연구소에서 일하고 있다.

발사 1년 만에 태양 2400만㎞ 앞에 근접 태양서 나오는 초속 200~900㎞ ‘태양풍’ 자기장 변화가 가속 만든단 사실 밝혀내 초속 450㎞ 미만 바람 코로나 구멍서 비롯 그리스 신화에서 크레타섬에 갇힌 천재 발명가 다이달로스는 아들 이카로스와 함께 새의 깃털을 밀랍으로 붙여 만든 날개를 달고 탈출을 시도한다. 다이달로스는 탈출 직전 이카로스에게 “태양을 똑바로 쳐다보고 날지 마라. 그러면 추락하게 될 테니까”라고 충고를 했다. 그러나 하늘을 나는 것에 신이 난 이카로스는 태양을 향해 너무 높이 날았다가 날개를 잃고 바다에 떨어져 죽었다.태양은 지구에 사는 모든 생물에게 생명의 원천이다. 과학기술이 눈부시게 발달했지만 얼마 전까지만 해도 태양은 멀리서 바라볼 수밖에 없는 천체였다. 태양 표면의 온도는 5778K(절대온도 켈빈·섭씨 약 5504도)이고 태양 대기 가장 바깥쪽인 코로나의 온도는 100만K(약 섭씨 99만 9727도)에 이르기 때문에 ‘태양 탐사는 불가능한 임무’였다. 그러나 지난해 8월 12일 미국 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 인류 최초로 태양 탐사를 목적으로 만들어진 ‘파커 태양 탐사선’이 발사됐다. 파커 태양 탐사선은 1958년 태양에서 입자와 자기장의 지속적 방출이 있다는 태양풍 가설을 세운 과학자 유진 파커 박사의 이름을 딴 것으로 생존 과학자의 이름을 우주선에 명명한 것은 처음이었다. 파커 태양 탐사선은 발사 1년 만에 태양과 가장 가까운 행성인 수성까지 거리인 5800만㎞보다 더 가깝게 태양에 다가가 관찰했다. 그렇게 얻어진 데이터를 바탕으로 태양풍의 기원과 고에너지 입자물리학에 대한 통찰력을 보여 준 연구 결과들이 한꺼번에 발표됐다. 미국 프린스턴대, 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 캘리포니아공과대(칼텍), 존스홉킨스대 응용물리학연구소 등 15개 연구기관과 그리스, 영국, 프랑스 공동연구팀을 비롯한 세 개의 연구팀은 파커 탐사선이 태양에서 2400만㎞ 떨어진 곳까지 근접해 코로나를 정밀 관찰해 얻은 데이터들을 분석해 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5일자에 세 편의 논문과 한 편의 분석논문으로 발표했다. 태양에서 불어오는 바람이라고 할 수 있는 태양풍은 양전자, 전자 같은 미립자와 고에너지 입자 등 물질을 초당 약 100만t 가까이 방출하고 있다. 태양풍의 속도는 초속 200~900㎞인데 초속 750~900㎞는 빠른 태양풍, 초속 450㎞ 이하는 느린 태양풍으로 분류된다. 태양풍은 보통 코로나를 떠나면서 속도가 빨라지고 지구 가까이 오면서 속도나 특성이 변화되는데 이전까지는 이 같은 현상에 대해 정확한 설명을 내놓지 못했었다. 저스틴 캐스퍼 미시간앤아버대 기후우주과학과 교수가 주도한 연구팀은 파커 태양 탐사선이 보내온 자료를 분석한 결과 자기장의 변화가 태양풍의 속도를 증가시킨다는 사실을 발견했으며 이런 속도의 증가는 이론적으로 예측한 것보다 더 빠르다는 것을 확인했다. 또 러셀 하워드 미해군연구소 박사가 주도한 연구팀은 초속 450㎞ 미만의 느린 태양풍에 초점을 맞춰 분석을 했는데 느린 태양풍은 태양의 적도 부근에서 발견된 코로나 구멍에서 비롯된다는 사실을 확인했다. 이번 연구를 종합한 데이비드 맥코머스 프린스턴대 우주물리학과 교수(플라스마물리학)는 “태양에 가깝게 다가가는 것 자체가 매우 위험한 모험이지만 파커 태양 탐사선은 앞으로도 5년 동안 태양에 근접하면서 지금까지 알지 못했던 태양의 구조와 태양풍에 대한 상세한 정보를 얻게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

논란의 여지가 있는 항노화 보충제인 ‘NAD+’가 중년의 나이에 노인처럼 되는 질병인 베르너 증후군이 있는 환자의 세포 노화를 늦춰 수명을 늘릴 수 있을지도 모른다고 일부 과학자가 주장하고 나섰다. 덴마크 코펜하겐대 건강노화센터의 빌헬름 보어 교수가 이끄는 국제 연구진은 베르너 증후군 환자의 수명을 잠재적으로 늘릴 수 있는 새로운 방법을 발견했다고 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 발표했다. 연구진은 연구에서 베르너 증후군 환자의 혈액 표본 검사와 초파리와 회충을 사용한 동물 모델 실험을 통해 NAD+의 정기적인 투여가 신체 노화 과정을 지연하는 데 도움이 될 수 있다는 것을 보여줬다. NAD+는 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD·Nicotinamide Adenine Dinucleotide)라는 이름의 분자가 체내에서 많아지도록 고안한 보충제다. 지금까지 많은 과학자가 이를 투여하는 동물 실험을 통해 새로운 세포의 생성이 촉진돼 노화가 지연되는 증거를 발견했다고 주장해 왔지만, 비평가들은 증거가 여전히 빈약하다고 말해 10년 넘게 논란이 진행 중이다. 이에 대해 연구진은 “연구는 체내에서 노화한 세포가 스스로 죽기 전에 세포 속에 있던 손상된 미토콘드리아가 먼저 제거되는 정화 과정인 미토파지(Mitophagy)의 이해를 목표로 삼은 것”이라고 설명했다. 연구 논문에 따르면, 연구진은 혈액 검사와 동물 모델 실험 모두에서 미토파지에 결함이 있는 것을 확인했다. 이에 따라 연구진이 동물 모델 실험에서 NAD+를 투여하는 추가 실험을 진행한 결과, 미토파지가 제대로 이뤄지는 것으로 나타났다. 이에 대해 보어 교수는 “우리는 이 연구에서 베르너 증후군이 정화 과정의 오류 때문에 나타나는 것임을 처음으로 보여줬다”면서 “동물 모델에서는 NAD+를 투여해 정화 과정을 개선하면 수명 연장과 노화 지연을 볼 수 있었다”고 밝히면서도 “이 연구로도 베르너 증후군의 정확한 원인은 알아내지 못했다”고 말하며 아쉬워했다. 이제 연구진은 베르너 증후군이 가장 많은 일본에서 현지 임상의들과 함께 환자들을 대상으로 임상시험을 시행할 계획이다. 이들은 이 연구가 환자들이 더 오래 살고 더 높은 삶의 질을 갖도록 선행 연구와 같은 결과가 나오길 간절히 희망한다고 밝혔다. 한편 베르너 증후군은 유전자 이상으로 발생하는 유전병으로 빠르게 노화가 일어나 성인조로증이라고도 부른다. 사춘기 전까지 정상적으로 성장하지만, 사춘기가 시작되면서 급격히 노화가 시작돼 40세에 이르면 몇십 년 정도 더 늙어 보이게 된다. 성장이 빠르게 일어나는 10대에 성장이 일어나지 않아 작은 키를 갖는다. 20대나 30대가 되면 머리카락이 희거나 빠지며, 쉰 목소리가 나고, 피부가 두꺼워지며, 백내장이 생긴다. 암이나 심장질환 등으로 인해 40대 후반이나 50대 초반까지밖에 살지 못한다. 사진=123rf 연구 논문=https://www.nature.com/articles/s41467-019-13172-8 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간과 개의 ‘절친’ 역사는 무려 4만 년에 달한다. 오랜 시간 이어져 온 친밀한 관계를 입증하듯, 인간은 동물 가운데 유독 개의 ‘표정’은 더욱 정확히 이해한다는 내용의 연구결과나왔다. 독일 막스플랑크진화인류연구소 연구진은 각기 다른 문화적 배경을 가진 성인 89명과 어린이 77명을 대상으로 개의 표정을 얼마나 이해하는지 실험했다. 연구진은 실험 참가자들에게 개와 침팬지, 그리고 사람의 모습을 담은 사진을 보여주고, 이들에게 화남, 행복, 슬픔, 공포, 무표정 등을 구분하도록 했다. 사진 속 동물의 표정은 해당 동물을 찍은 사진작가를 통해, 사진이 촬영될 당시의 상황과 분위기 등으로 유추했다. 그 결과 실험 참가자들은 개의 사진에서 화난 표정과 행복한 표정 등을 비교적 쉽게 구분할 수 있었다. 특히 실내에서 개와 함께하는 비중이 높은 유럽인의 경우, 개를 주로 실외에서 키우는 이슬람 민족에 비해 슬픔과 공포, 중립적인 표정 등을 매우 세밀하게 구분해냈다. 실험에 참가한 어린이의 경우, 문화적 배경과 상관없이 거의 동일하게 개의 행복한 표정과 화난 표정을 구별해냈다. 이에 반해 성인과 어린이 모두 인간과 유전적으로 가장 가깝다고 평가받는 침팬지의 표정은 정확하게 읽어내지 못했다. 이러한 경향은 어린이의 경우 더욱 강하게 나타났다. 연구진은 이번 연구가 인간이 개의 표정과 감정을 읽는 능력을 가졌을 뿐만 아니라, 문화적 차이에 따라 이러한 능력의 차이도 존재한다는 사실을 입증했다는 점에서 주목할 만하다고 밝혔다. 또 개의 표정을 인식하는 능력은 주로 나이와 경험을 통해 얻을 수 있으며, 특히 성인은 개를 키우는지 여부와 관계없이 개에 대해 긍정적인 태도를 가지는 문화적 배경에서 자랄 경우 개의 표정을 더욱 정확하게 읽어낸다는 사실이 확인됐다. 연구진은 “개의 표정을 읽는 인간의 능력은 타고나는 것이 아니라 학습하는 것”이라면서 “이러한 특성은 진화적으로 선택된 특성이 아니며, 성인의 경우 개와 관련한 문화적 배경에 따라 능력에 차이를 보인다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com(자료사진) 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

상류서 낮았던 농도 도심 통과 후 높아져 리튬전지 수요 증가… 재활용·처리 안 돼 폭넓은 조사로 폐기 방식·규제 고민해야 스마트폰 등 소형 전자기기와 전기차에 쓰이는 리튬이온배터리가 무단 폐기되면서 강물은 물론 수돗물까지 오염시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국기초과학지원연구원 환경분석연구부, 이화여대 과학교육학과, 부경대 지구환경과학과, 프랑스 소르본대 해양학실험실(LOV) 공동연구팀은 각종 전자제품과 배터리에 포함된 리튬이 강으로 유입돼 수돗물을 오염시킬 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 4일자에 발표했다. 원자번호 3번의 리튬(Li)은 현대사회에서 다양하게 활용되고 있다. 대표적인 것이 리튬이온전지이다. 리튬이온전지는 1985년 처음 상용화돼 휴대용 전자기기와 전기차에 필수적으로 쓰이고 있다. 올해 노벨화학상도 리튬이온배터리를 개발하고 상용화한 3명의 과학자에게 돌아갔다. 리튬은 양극성 장애(조울증), 알코올 중독, 갑상선항진증, 천식 등을 치료하는 데도 사용된다. 연구팀은 리튬전지의 수요는 급격히 증가하고 있지만 회수와 재활용, 처리 등에 대한 시스템이 구축되지 않은 데다 폐기물관리법상에도 폐기물로 명시돼 있지 않아 잠재적 환경오염원이 될 수 있다는 데 착안했다. 지난달 초 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 ‘리튬이온배터리가 심각한 환경오염을 유발할 수 있어 재활용 연구와 폐배터리 처리방안을 고민해야 한다’는 논문이 실리기도 했다. 연구팀은 2015년 7월 남한강과 북한강 상류부터 한강 하류까지 22곳에서 강물, 수돗물, 수처리장 유입수와 배출수 등을 포함해 27개의 시료를 채취해 리튬 농도를 분석했다. 분석 결과 한강 상류에서는 리튬 농도가 매우 낮게 나왔다. 그러나 서울과 인천 등 수도권에 수돗물을 공급하는 상수원인 팔당댐 지역부터 리튬 농도가 높아지기 시작해 인구밀도가 높은 도심을 통과하는 곳에서는 리튬 농도가 상류보다 최대 600% 높은 것으로 조사됐다. 현재 수처리 방식으로는 물속에 녹아 있는 리튬을 제거할 수 없어 수돗물에서도 리튬 농도가 높은 것으로 확인됐다. 연구팀은 물속에 녹아 있는 리튬이 인위적 요인 때문인지를 밝혀내기 위해 동위원소 분석을 실시했다. 그 결과 한강에 유입된 리튬은 리튬이온전지, 각종 치료제, 음식물처리장 부산물, 세제 등에서 기인한 것으로 나타났다. 류종식 부경대 지구환경과학과 교수는 “이번 연구는 리튬이 물속에 녹아 들어가 환경이나 인체에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다”면서 “리튬이 생태계와 건강에 어떤 영향을 미치는지 폭넓은 조사가 필요하고 리튬 관련 폐기물 처리 및 규제 방안도 고민해야 할 시점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

상류서 낮았던 농도 도심 통과 후 높아져 리튬전지 수요 증가… 재활용·처리 안 돼 폭넓은 조사로 폐기 방식·규제 고민해야 스마트폰 등 소형 전자기기와 전기차에 쓰이는 리튬이온배터리가 무단 폐기되면서 강물은 물론 수돗물까지 오염시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국기초과학지원연구원 환경분석연구부, 이화여대 과학교육학과, 부경대 지구환경과학과, 프랑스 소르본대 해양학실험실(LOV) 공동연구팀은 각종 전자제품과 배터리에 포함된 리튬이 강으로 유입돼 수돗물을 오염시킬 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 4일자에 발표했다. 원자번호 3번의 리튬(Li)은 현대사회에서 다양하게 활용되고 있다. 대표적인 것이 리튬이온전지이다. 리튬이온전지는 1985년 처음 상용화돼 휴대용 전자기기와 전기차에 필수적으로 쓰이고 있다. 올해 노벨화학상도 리튬이온배터리를 개발하고 상용화한 3명의 과학자에게 돌아갔다. 리튬은 양극성 장애(조울증), 알코올 중독, 갑상선항진증, 천식 등을 치료하는 데도 사용된다. 연구팀은 리튬전지의 수요는 급격히 증가하고 있지만 회수와 재활용, 처리 등에 대한 시스템이 구축되지 않은 데다 폐기물관리법상에도 폐기물로 명시돼 있지 않아 잠재적 환경오염원이 될 수 있다는 데 착안했다. 지난달 초 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 ‘리튬이온배터리가 심각한 환경오염을 유발할 수 있어 재활용 연구와 폐배터리 처리방안을 고민해야 한다’는 논문이 실리기도 했다. 연구팀은 2015년 7월 남한강과 북한강 상류부터 한강 하류까지 22곳에서 강물, 수돗물, 수처리장 유입수와 배출수 등을 포함해 27개의 시료를 채취해 리튬 농도를 분석했다. 분석 결과 한강 상류에서는 리튬 농도가 매우 낮게 나왔다. 그러나 서울과 인천 등 수도권에 수돗물을 공급하는 상수원인 팔당댐 지역부터 리튬 농도가 높아지기 시작해 인구밀도가 높은 도심을 통과하는 곳에서는 리튬 농도가 상류보다 최대 600% 높은 것으로 조사됐다. 현재 수처리 방식으로는 물속에 녹아 있는 리튬을 제거할 수 없어 수돗물에서도 리튬 농도가 높은 것으로 확인됐다. 연구팀은 물속에 녹아 있는 리튬이 인위적 요인 때문인지를 밝혀내기 위해 동위원소 분석을 실시했다. 그 결과 한강에 유입된 리튬은 리튬이온전지, 각종 치료제, 음식물처리장 부산물, 세제 등에서 기인한 것으로 나타났다. 류종식 부경대 지구환경과학과 교수는 “이번 연구는 리튬이 물속에 녹아 들어가 환경이나 인체에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다”면서 “리튬이 생태계와 건강에 어떤 영향을 미치는지 폭넓은 조사가 필요하고 리튬 관련 폐기물 처리 및 규제 방안도 고민해야 할 시점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경기 광명시 광명동굴 주변이 2026년 6월까지 자연·문화·관광·쇼핑·커뮤니티가 융합된 ‘자연주의(Eco) 테마파크’로 개발된다. 모두 6550억원이 투입된다. 광명시는 “광명동굴 인근 56만㎡를 새로 개발한 뒤 기존 광명동굴 및 가학산 근린공원을 포함한 이 일대를 문화관광복합단지로 조성하기로 했다”고 2일 밝혔다. 이를 위해 시는이날 시청에서 광명도시공사와 NH투자증권 컨소시엄(NH투자증권, HDC현대산업개발, 미래에셋대우, 제일건설)과 업무 협약을 체결했다. NH투자증권 컨소시엄 등은 2026년 6월까지 문화관광복합단지에 에코 힐링과 에코 사이클링, 에코 에듀케이션, 에코 디스커버리 등 4개 테마에 맞춘 다양한 시설을 조성한다. 에코 힐링 테마는 기존 구릉지를 최대한 보존하면서 ‘워터마운틴’(스파)과 ‘라이프스타일센터’(상업시설)를 조성한다. 에코 리사이클링 테마로는 복합상업문화시설인 ‘네이처빌리지’와 힐링빌리지인 ‘에코 파크’를, 에코에듀케이션 테마로는 자원회수시설인 ‘인도어 에듀케이션’과 업사이클 아트센터인 ‘뉴사이클링 가든’을 만든다. 에코 디스커버리 테마는 가학산 근린공원을 클라이밍과 집라인 등이 설치되는 ‘어드벤처스 파크’로 꾸밀 예정이다. NH투자증권 컨소시엄은 현재 전체 길이 중 2㎞만 개발해 일반에 개방 중인 광명동굴의 나머지 미개발 구간 5.8㎞를 추가로 개발할 계획이다. 시는 광명동물 일대를 추가 개발하고 문화관광복합단지 내 각종 시설 운영에 글로벌 기업인 ‘디스커버리’도 참여할 예정이라고 밝혔다. 광명시와 광명도시공사·NH투자증권 컨소시엄은 내년 초 광명도시공사 50.1%, 컨소시엄 49.9% 투자비율로 자본금 50억원 규모의 프로젝트 금융투자회사(PVC)를 설립한 뒤 2021년 사업 관련 인허가를 완료하기로 했다. 이 사업으로 총 2051억원의 개발 이익이 발생할 예정이다. 시는 향후 광명·시흥 테크노밸리와 KTX광명역 역세권 등과 연계해 ‘광명 관광·첨단산업·상업 클러스터’를 구축하면 지역경제 활성화에도 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr

햇빛을 전기로 바꿔주는 태양광 에너지는 온실가스와 미세먼지를 줄일 수 있는 대표적인 신재생에너지 중 하나로 꼽히고 있다. 그러나 광자 한 개를 하나의 전하입자로만 변환시킬 수 있다는 제한 때문에 태양전지의 효율을 높이는데 한계가 있다. 국내 연구진이 광자 한 개를 더 많은 전하입자로 변환시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단, 네덜란드 암스테르담대 공동연구팀은 빛 에너지(광자)에 비례해 전하 캐리어 수가 늘어나는 캐리어 증폭현상을 2차원 물질에서 처음 관찰하는데 성공해 태양전지 효율을 획기적으로 늘릴 수 있는 단초를 마련했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2일자에 실렸다. 일반적으로 에너지가 아무리 커도 광자 한 개는 전하 운반입자(캐리어) 한 쌍만 만들어 낼 수 있다. 그렇지만 특정 조건에서는 캐리어 증폭현상이 일어나 광자가 두쌍 이상의 전하입자를 만들 수 있는 것으로 알려져 있었다. 이런 물질은 나노미터 크기의 양자선(線)이나 양자점(點), 2차원 물질이 있다. 2차원 물질은 그래핀처럼 두께가 원자층 수준의 얇은 물질로 기존 물질과는 전혀 다른 물리현상이 나타나 차세대 반도체로 주목받고 있다. 특히 2차원 물질에서는 여분의 빛 에너지가 캐리어로 모두 전환될 수 있다고 이론상 알려져 있지만 관측된 적은 없었다. 연구팀은 캐리어 증폭현상을 발생시킬 수 있는 가능성 높은 후보물질을 합성했다. 그 결과 서로 다른 화합물을 기체로 만든 다음 진공 상태에서 반응을 일으켜 얇은 막을 형성시키는 기상화학증착 방식으로 광변환 효율이 좋은 것으로 알려진 몰리브덴디텔루라이드와 텅스텐디셀레나이드를 대면적으로 합성시키는데 성공했다.이렇게 만들어진 전이금속 칼코젠 화합물을 초고속 분광법으로 분석한 결과 캐리어 증폭현상이 관찰됐다. 관찰 결과 여분의 에너지가 추가 캐리어를 만들어 냄으로써 기존 실리콘 태양전지의 빛-전기 전환효율의 한계인 33.7%를 넘어서는 것이 확인됐다. 이 때문에 연구팀은 이번 합성물질을 태양전지로 활용하면 전지효율을 46% 가까이 끌어올릴 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이영희 나노구조물리연구단 단장(성균관대 교수)는 “이번 연구결과를 활용하면 태양전지는 물론 광검출기 등 다양한 광전자 분야 기기를 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “특히 이번에 찾아낸 2차원 전이금속 칼코젠 소재는 가볍고 우수한 빛흡수력, 뛰어난 내구성, 유연성 때문에 플렉서블 태양전지 상용화까지 기대할 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“비를 내려주소서” 남아프리카가 역대 최악의 가뭄에 시달리고 있다. 29일(현지시간) 로이터통신은 극심한 물 부족을 겪고 있는 남아프리카 주민들이 기우제까지 지내며 비 소식을 기다리고 있다고 전했다. 지난달 17일 남아프리카 동부 케이프주의 그라프 리넷시 주민들이 한자리에 모였다. 주민들은 교회 목사의 주도 아래 기우제를 지냈다. 돌란 코크란 목사는 “천국 문을 열고 비를 내려주시기를 간청한다. 당신이 우리를 구하러 오리라는 것을 알고 있다”며 신도들과 한목소리로 기도를 올렸다.애타는 주민들의 마음을 아는지 모르는지 아프리카 땅은 계속 타들어 가고 있다. 4년째 계속된 가뭄으로 수도꼭지는 말라붙었고, 드러난 강바닥에는 물고기 썩는 냄새가 진동한다. 양이나 염소 같은 가축은 물론 물과 먹이가 부족해 굶어 죽은 야생동물의 사체도 곳곳에 널려 있다. 아프리카 최상의 야생동물 보호구역인 마나풀스 국립공원은 최근 수개월 사이 황무지로 변해 버렸고, 코끼리 수백 마리가 목숨을 잃었다. 물웅덩이를 두고 다투는 코끼리와 물소의 모습도 자주 목격된다.세계 3대 폭포 중 하나인 빅토리아 폭포의 물흐름도 역대 최저치로 떨어졌다. 빅토리아 폭포의 최근 유수량은 초당 100㎥ 수준으로 1977년의 60분의 1 수준을 기록하고 있다. 유엔은 1100만 명이 넘는 남아프리카 거주민이 식량 위기에 놓여 있다고 밝혔다. 하지만 가뭄은 앞으로 몇 달간 더 지속될 것으로 보여 남아프리카의 물 부족과 기근은 심화될 전망이다. 기후변화에 따른 재앙은 이미 전 지구적 현상이다. 아마존 열대우림이 사라지고 극지방의 빙하가 빠르게 녹아내려 해수면이 상승하는 등 최악으로 치닫고 있다. 북극의 영구 동토층은 메탄가스를 방출하기 시작했다.전문가들은 기후변화가 이미 돌이킬 수 없는 지경에 이르렀다고 말한다. 과학저널 ‘네이처’에 발표된 최근 연구에서 과학자들은 기후변화의 ‘티핑 포인트’(Tipping Point)를 이미 지났을 수 있다고 지적했다. 티핑 포인트는 처음에는 아주 천천히 진행되던 현상이 폭발적 변화를 보이는 시점을 뜻한다. 상황을 이전으로 되돌릴 수 없는 경계점인 셈이다. 결국 기후변화가 가져올 재앙을 막기에는 이미 늦었다는 말이다. 연구를 주도한 팀 렌튼 영국 엑시터대 교수는 “우리는 이미 돌이킬 수 없는 변화를 목격하고 있는 것일지도 모른다”라면서 “그게 아니더라도 아주 가까운 미래에 폭발적 변화를 경험할 것”이라고 설명했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

이미 기후변화로 고갈되고 있는 안데스 빙하의 녹는 속도가 아마존에서 발생한 대규모 산불의 영향으로 더욱 빨라지고 있다는 조사 결과가 나왔다. 브라질 리오데자네이루주립대학 연구진은 아마존에서 발생한 산불이 빙하에 미치는 간접적 영향을 조사하기 위해 브라질과 페루, 볼리비아 일대부터 안데스산맥 지역의 고지대 빙하까지 검은 탄소(Black carbon) 등 에어로졸 성분이 얼마나 많이 증가했는지를 조사했다. 또 2000~2016년 아마존 일대에서 발생한 화재 피해 데이터를 분석한 뒤, 해당 자료들을 통합했다. 이후 아마존의 대형 화재로 발생한 검은 탄소 등의 에어로졸이 안데스산맥 빙하에 어떤 영향을 미치는지를 측정하는 모델링 프로그램을 개발했다. 분석 결과 화재로 발생한 검은 탄소 등의 에어로졸이 안데스 빙하의 표면(눈)을 덮을 경우 자외선이 반사되지 않고 도리어 흡수되는 현상이 나타났고, 이 때문에 눈과 얼음이 더욱 빠르게 녹는다는 것을 확인했다. 기후변화의 주요 원인 중 하나인 먼지 입자로 인한 연간 빙하 용해율은 4% 가량이다. 연구진은 검은 탄소의 연간 빙하 용해율은 먼지 입자에 맞먹는 3% 정도이며, 두 물질이 뒤섞일 경우 6%까지 증가한다고 설명했다. 먼지와 검은 탄소의 농도가 높아질수록 연간 용해율은 최대 12~14%까지 높아진다. 연구진은 안데스산맥 빙하의 녹는 속도를 가속화시키는 아마존의 화재가 전 세계 식량위기와도 연관이 있다고 분석했다. 실제로 아마존이 품고 있는 브라질의 농업은 세계 식량 수요과 관련해 끊임없이 압박을 받고 있다. 세계 시장의 수요를 맞추려고 과도하게 농업을 확장하고, 이 과정에서 아마존 산림을 벌채하거나 태우는 일이 잦아졌다. 브라질 국립우주개발연구소(INPE)에 따르면 지난 1~7월 화재로 사라진 아마존 삼림 면적은 3440㎢에 달한다. 서울의 약 6배에 달하는 규모다. 한편 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

삼성전자가 업계 최초로 자발광 ‘QLED’(양자점발광다이오드) 디스플레이의 상용화 가능성을 입증했다. 삼성전자는 29일 ‘퀀텀닷’ 소재의 구조를 개선해 QLED 소자의 발광 효율 21.4%를 달성하고, 소자 구동 시간을 업계 최고 수준인 100만 시간으로 구현한 연구 결과를 세계적인 학술지 네이처에 게재했다고 밝혔다. 퀀텀닷은 차세대 디스플레이 소재이지만 효율성 문제 때문에 자발광 QLED의 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 평가돼 왔다. 현재는 비자발광 QLED만 상용화된 상태다.삼성전자는 이번 연구를 통해 자발광 QLED 소자의 사용 시간과 발광 효율을 크게 향상시켰다. 빛 손실 개선을 위해 퀀텀닷 입자의 발광 부분인 ‘코어’의 표면 산화를 억제하고, 코어 주위를 둘러싼 ‘쉘’을 결함 없이 대칭 구조로 균일하게 성장시킴과 동시에 두께를 증가시켜 에너지 손실을 최소화했다. 또 퀀텀닷 입자가 서로 뭉치는 현상을 막아주는 ‘리간드’를 더 짧게 만들어 전류 주입 속도를 개선했다. 원유효 삼성전자 종합기술원 전문연구원은 “이번 연구는 쉘 두께에 상관없이 고효율의 퀀텀닷을 만드는 방법을 개발했다는 데 의미가 있다”면서 “소자에서 퀀텀닷 사이의 에너지 소모를 최소화하고 전하 균형을 조절해 QLED의 효율과 수명 개선의 방법을 제시한 것”이라고 설명했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

시베리아에서 발견된 ‘빙하시대 강아지’가 연구진을 당혹스럽게 만들었다. 25일(현지시간) 시베리안타임스 보도에 따르면, 지난해 여름 러시아 사하공화국 수도 야쿠츠크 북동쪽 인디기르카강 근처 영구동토층에서 발견된 갯과동물은 1만8000년 전 생후 2개월쯤 죽었지만, DNA 검사로도 개인지 늑대인지 아직 밝혀지지 않았다. 연구를 진행한 러시아 북동연방대(NEFU) 연구진은 처음에 이 갯과동물을 수컷 늑대 새끼로 추정했으나, 정확한 종을 확인하기 위해 일부 표본을 스웨덴 고생물유전학센터(CPG)에 보내 DNA 검사를 의뢰했었다. CPG는 전 세계 갯과동물에 관한 유럽 최대 DNA 뱅크를 보유하고 있다고 알려졌다. 그런데 스웨덴 연구진의 첫 번째 DNA 검사에서도 이 동물이 개인지 늑대인지 확인되지 않아 과학자들은 놀라지 않을 수 없었다. 왜냐하면 보통 첫 검사에서 종이 확인되기 때문이라고 검사를 수행한 러브 달렌 CPG 진화유전학과 교수는 설명했다. 이에 따라 관련 연구자들은 이 동물이 어쩌면 늑대가 개로 진화하는 과도기에 출현한 종일지도 모른다고 생각한다.이에 대해 연구를 총괄하고 있는 세르게이 효도로프 NEFU 교수는 “호기심이 생긴다. 이 동물이 만일 개라면 어떨까”면서 “추가 검사 결과가 나올 때까지 기다리기 힘들다”고 말했다. 효도로프 교수가 트위터에 올린 게시물에 따르면, 스웨덴 연구진은 이 동물의 게놈 염기서열을 밝히기 위해 검사 범위를 2배까지 확대했지만, 늑대인지 개인지 확인할 수 없었다. 늑대 새끼인지 강아지인지 아직 확인되지 않은 이 동물에게는 ‘도고르’(Dogor)라는 이름이 붙여졌다. 이는 현지 야쿠트어로 ‘친구’를 뜻하며 늑대인지 개인지 알 수 없는 불확실성을 의미하기도 한다. 한편 늑대와 개는 약 4만 년 전에서 1만5000년 전 사이 멸종된 늑대 종에서 갈라졌다. 지난해 중순 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 실린 한 연구논문에 따르면, 개는 적어도 4만 년 전에서 2만 년 전 사이 길들여졌다. 사진=세르게이 효도로프 교수 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 수소 생산을 위한 수전해 효율을 높이고 가격을 낮춘 촉매를 개발했다. 김광수 자연과학부 화학과 특훈교수팀은 물의 전기분해에 쓰일 저렴한 촉매로 ‘철·코발트· 인산’ 물질을 개발했다고 25일 밝혔다. 물 분해 반응에서 수소와 산소를 만드는 반응은 동시에 일어나는데, 산소 발생 반응이 상대적으로 느려 전체 물 분해 반응의 효율을 떨어뜨린다. 이를 극복하려고 산화이리듐과 산화루테늄을 촉매로 써서 산소 발생 반응 속도를 높이고 있지만, 이들 촉매는 안정성이 낮다. 비싼 귀금속인 이리듐과 루테늄이 주성분이라는 한계점도 있다. 김 교수팀은 값싼 물질을 이용하면서도 효율과 안정성을 높인 산소 발생 반응용 촉매를 개발했다. 산화 그래핀 지지대 위에 철(F), 코발트(Co), 인산(P)을 넣은 물질이다. 이 촉매에서 산소 발생 반응은 철과 코발트 원자 위에서 일어난다. 원자 주위 전자 분포와 화학결합이 산소 발생 반응 효율을 결정하는데, 새로 개발한 촉매는 첨가된 인산이 이 부분을 최적화하는 것으로 확인됐다. 철·코발트·인산 촉매는 상업용으로 사용하는 산화이리듐 촉매보다 25% 이상 개선된 효율을 보였다. 촉매 효율은 반응에 추가로 들어가는 전기에너지(과전압)로 평가한다. 촉매 1㎠당 100㎃(밀리암페어)의 전류 밀도를 얻을 때 산화이리듐은 303㎷(밀리볼트)가 필요하지만, 새 촉매는 237㎷만 필요했다. 새 촉매는 5000번 이상 반응한 후에도 구조적으로 크게 변하지 않고, 70시간 동안 반응을 지속해도 반응성을 유지하는 등 안전성도 뛰어났다. 또 촉매를 구성하는 산화 그래핀 지지대가 철·코발트와 인산의 낮은 전기 전도도를 보완, 한층 우수한 반응성을 보였다. 이번 연구는 자연과학 분야 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

대가 표시 안 한 4177건 적발 인스타그램과 같은 소셜미디어(SNS)에서 영향력 있는 인플루언서들에게 12억원을 주고 제품을 홍보하고도 그 사실을 소비자들에게 제대로 알리지 않은 유명 화장품 업체 등이 적발됐다. 공정거래위원회는 화장품, 가전제품 등 7개 업체에 표시·광고 공정화에 관한 법률 위반 혐의로 시정명령과 함께 2억 6900만원의 과징금을 부과했다고 25일 밝혔다. 제재 대상은 아모레퍼시픽, LG생활건강, 로레알코리아(랑콤, 입생로랑 등), LVMH코스메틱스(크리스챤 디올, 겔랑 등) 등 4개 화장품업체와 2개 다이어트보조제 판매업체(TGRN, 에이플네이처), 다이슨코리아 등 7곳이다. 공정위에 따르면 이들 7개 사업자는 인플루언서들에게 자사 상품을 소개·추천하는 게시물을 인스타그램에 작성해달라고 요청했다.이들이 해시태그·사진 구도 등까지 구체적 조건을 달아 게시를 부탁하는 대가로 인플루언서들에게 제공한 현금과 무상 상품은 모두 11억 5000만원 상당으로 확인됐다. 하지만 이런 과정을 거쳐 작성된 게시물 가운데 ‘사업자로부터의 대가를 받았다’는 사실이 표시되지 않은 게시물은 4177건에 이르렀다. 현행 공정위의 추천·보증 등에 관한 표시·광고 심사지침(이하 추천·보증 심사지침)은 “추천·보증 등의 내용이나 신뢰도 등에 영향을 미칠 수 있는, 경제적 이해관계가 존재하는 경우에는 이를 공개하라”고 규정하고 있다. 7개사의 행위는 이 지침을 위반하고 소비자를 기만한 부당 광고행위라는 게 공정위의 판단이다.공정위 관계자는 “앞서 블로그 광고의 ‘대가 미표시’ 행위를 제재한 데 이어 모바일 중심의 SNS ‘인스타그램’에서도 최초로 같은 조치를 취했다”며 “이를 계기로 인스타그램, 유튜브 등 소셜미디어를 활용해 광고하면서 게시물 작성의 대가를 표시하지 않는 행위가 줄어 궁극적으로 소비자의 합리적 선택권에 기여할 것”이라고 기대했다. 아울러 공정위는 향후 사진·동영상 등 SNS 매체별 특성을 고려해 추천·보증 심사지침을 개정, 게시물에 대한 대가 지급 사실을 소비자가 더 명확히 인식할 수 있도록 표시하는 방안을 마련할 계획이다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

지구온난화와 대기오염의 주범으로 꼽히는 화석연료 사용을 줄이기 위한 연구에 많은 과학자들이 뛰어들고 있다. 특히 물을 전기분해해 얻을 수 있는 수소에너지에 대해 관심이 집중되고 있다. 수소자동차의 경우는 연료가 수소이기 때문에 가동 중에 산소와 결합해 물을 배출하는 정도이기 때문에 친환경적이라고 평가받고 있기도 하다. 물 분해를 통해 수소를 만들어 낼 때 투입되는 에너지를 최소화하는 것이 중요하다. 국내 연구진이 물 분해 반응효율을 높여 전기를 적게 사용하고도 수소를 손쉽게 얻을 수 있는 방법을 찾아냈다. 울산과학기술원(UNIST) 화학과, 화학공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 공동연구팀은 철-코발트-인산을 결합시킨 촉매로 물을 분해해 수소에너지를 손쉽게 얻을 수 있는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번에 개발한 촉매는 기존에 사용되고 있는 촉매보다 25%나 효율이 높은 것으로 확인되기도 했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 중고등학교 과학시간에 배웠듯이 물을 분해하면 수소와 산소를 얻을 수 있게 된다. 문제는 물 분해시 산소 발생 반응은 상대적으로 느려 전체 물 분해반응의 효율을 낮춘다는 것이다. 이를 해결하기 위해 산화이리듐, 산화루테늄을 촉매로 반응속도를 높인다. 이리듐과 루테늄이 고가의 귀금속이기 때문에 수소 생산비용이 높아진다는 단점을 갖고 있다.연구팀은 산화그래핀을 지지대로 해서 그 위에 철, 코발트, 인산 같은 비교적 구하기 쉽고 저렴한 물질을 이용해 산소 발생촉진용 촉매를 만들었다. 연구팀은 최적의 촉매 분자구조를 만들기 위해 슈퍼컴퓨터를 이용해 이론적으로 계산한 뒤 실험적으로 합성해 냈다. 이번에 개발한 철-코발트-인산 촉매는 산화이리듐촉매보다 전기분해시 사용되는 전력량이 적게 들어가는 등 전반적으로 수소 생산 효율이 25% 이상 개선된 것으로 확인됐다. 이와 함께 5000번 이상 사용한 뒤에도 촉매 분자 구조가 변하지 않았고 반응성도 떨어지지 않는 것이 관찰됐다. 김광수 UNIST 화학과 교수는 “기존에 사용되어 온 값비싼 상용 촉매보다 산소 발생 반응성이 훨씬 개선된 데다 수백 배 저렴한 촉매를 개발했다는데 의미가 크다”며 “앞으로 연료전지 등 여러 친환경 에너지 물질의 촉매 개발에도 유용할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매주 네이처, 사이언스, 셀, 미국국립과학원회보(PNAS), 플로스원 등 학술지에서 발표되는 과학 논문들을 훑어보면 ‘무슨 이런 연구를 하나’라는 생각이 드는 연구들도 꽤 많습니다. 이번 주에도 그런 독특한 연구 논문들이 많았지만 특히 눈에 띈 것은 화장실 변기와 관련된 것이었습니다. 미국 펜실베이니아주립대(펜스테이트대) 기계공학과, 재료과학과, 의생명공학과, 재료연구소, 영국 크랜필드대 경쟁적창조디자인센터(C4D) 공동연구팀의 연구 성과인데 이들은 화장실 변기 표면에 세균이 달라붙는 것을 막고 물 사용을 획기적으로 줄일 수 있는 기술을 개발했습니다. 이 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지속가능성’(Nature Sustainability) 19일 자에 실렸습니다. 특정 대상의 위생 상태를 강조하기 위해서 화장실 변기와 비교해 세균이 몇 배 많다든지 하는 식의 국내외 연구결과를 흔히 접할 수 있습니다. 비교 대상은 컴퓨터 키보드, 스마트폰, TV 리모컨, 이어폰, 자동차 핸들, 식당 메뉴판, 칫솔, 돈, 도마, 엘리베이터 버튼, 세면대, 설거지용 수세미 등 무수히 많습니다. 이런 조사결과들을 보면 ‘우리 주변에 화장실 변기보다 깨끗한 것은 사실상 없는 것 아닌가’라는 생각이 들 정도입니다. 화장실 변기에 세균수가 얼마 이상이면 안 된다는 기준 같은 것은 없습니다. 단순히 세균 수의 많고 적음이 아니라 세균의 종류와 질병을 유발시킬 수 있는 세균들이 있는가를 보는 것이 훨씬 중요할 것입니다. 우리 몸은 음식물이 입안으로 들어오는 순간부터 소화기관을 거치면서 영양분들을 흡수합니다. 영양분이 모두 빠져나간 음식물 찌꺼기들이 밖으로 배출되는 곳이 화장실입니다. 그렇기 때문에 변기를 정밀 분석해보면 설사나 배탈을 유발하는 대장균이나 식중독을 일으키는 포도상구균 같은 병원균들이 쉽게 발견된다고 합니다. 많은 사람들이 사용하는 공용 화장실이 가정의 화장실보다 세균수는 물론 병원균들도 많을 수밖에 없을 것입니다. 화장실을 청결하게 관리해야 하는 이유입니다. 연구진은 배설물 같은 오물은 물론 그 속에 있는 병원균까지 깨끗하게 씻어내릴 수 있는 코팅 기술을 개발했습니다. ‘액체 침착 유연표면 코팅’(LESS)이라고 부르는 기술인데 변기를 새것으로 바꿀 필요 없이 LESS를 변기 안쪽에 스프레이처럼 골고루 뿌려주기만 하면 된다고 합니다. LESS는 변기 표면에 머리카락보다 10억 배 얇은 실리콘 돌기로 된 얇고 미끄러운 막을 미세 코팅시키는 것입니다. 변기에 LESS를 완전 코팅하는 데 걸리는 시간은 5분 남짓이라고 합니다. LESS로 코팅한 변기에는 이물질이 거의 묻지 않고 현미경 관찰 결과 악취와 질병을 유발시키는 세균도 깨끗이 쓸려 내려가는 것이 확인됐습니다. 부가적인 이득은 변기를 깨끗하게 하기 위해 사용되는 물도 적게 투입된다는 점입니다. 화장실 변기를 씻어내는 데 한 번에 6ℓ의 물이 투입되는데 이것의 절반 정도만으로도 변기를 깨끗하게 만들 수 있다는 설명입니다. 실제로 전 세계적으로는 매일 약 1410억ℓ의 물이 화장실 변기에 사용된다고 합니다. 이는 물 부족을 겪고 있는 아프리카 전체 인구의 하루 물 사용량의 6배에 해당되는 양입니다. 이 때문에 LESS 기술은 공중보건 위생이 취약한 저개발국가에 특히 유용하게 쓰일 것이라고 연구진은 보고 있습니다. edmondy@seoul.co.kr

2016년 5월 30일 시진핑 중국 국가주석은 과학자 400명을 모아놓고 “신중국 성립 100주년이 되는 2049년까지 중국을 전 세계 과학기술 선도국으로 만들겠다”며 ‘과학굴기’를 선언했다. 과학굴기 선언 3년이 지난 현재 중국을 보면 2000년대 초반까지만 해도 ‘세계의 공장’으로 불리며 서방국가들의 하청업체 정도로 여겼던 그 나라가 맞나 싶을 정도로 과학기술의 발전속도가 무서울 정도이다. 약 14억명이라는 엄청난 인구와 경제력을 바탕으로 인공지능(AI), 빅데이터, 블록체인 같은 첨단기술 분야는 물론 기초과학까지 전통적인 과학강국인 미국과 유럽을 무섭게 추월하고 있는 상황이다. 실제로 네이처가 2016년 자연과학 분야 우수 연구기관과 대학을 선정해 발표한 ‘네이처 인덱스 라이징 스타’의 결과를 보더라도 1~9위까지 중국 대학과 연구소가 싹쓸이했다. 올해 중국은 ‘세계에서 가장 영향력 있는 연구자’ 숫자도 영국을 제치고 2위로 우뚝 올라섰다. 학술정보기업 ‘클래리베이트 애널리틱스’가 20일 발표한 ‘2019년 세계에서 가장 영향력 있는 연구자’(HCR) 명단을 보면 중국은 636명으로 미국(2737명)에 이어 세계 2위 HCR 국가로 이름을 올렸다. HCR은 각 분야에서 동료 연구자들의 연구에 중요한 영향을 미치며 다른 연구자들에게 논문이 인용되는 피인용 횟수가 가장 높은 상위 1% 논문을 기준으로 선정하는데 올해로 6번째를 맞고 있다. 올해 HCR은 전 세계 60여개국 6126명이 상위 1% 연구자로 선정됐고 미국이 전체 44%에 해당하는 2737명의 연구자를 배출한 것으로 조사돼 HCR 1위 국가를 6년째 유지하고 있다. 중국은 지난해보다 HCR에 이름을 올린 인원이 32%나 늘어난 636명으로 2위를 지키고 있던 영국(517명)을 3위로 내려앉혔다. 미국-중국-영국에 이어 독일, 호주, 캐나다, 네덜란드, 프랑스, 스위스, 스페인이 상위 10개국에 이름을 올렸다. 또 상위 1% 연구자를 배출한 대학과 연구기관을 살펴보면 가장 많은 HCR을 갖고 있는 곳은 미국 하버드대로 203명이 소속돼 있는 것으로 나타났다. 그 다음으로는 미국 스탠포드대, 3위로는 중국과학원(CAS), 그 뒤를 독일 막스플랑크협회, 미국 브로드연구소, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 등이 있다. 특히 HCR 연구자가 많은 20대 대학 및 연구기관은 미국이 14곳으로 가장 많았고 영국 3곳, 중국 2곳, 독일 1곳으로 조사됐다. 한편 상위 1%의 한국 연구자들은 복수 분야에 선정된 이들까지 포함해 45명이 선정됐다. 이는 지난해 58명보다 13명이 감소한 숫자로 올해 한국의 HCR 순위는 19위로 나타났다. 국내 연구자들의 소속기관별로 살펴보면 서울대가 9명으로 가장 많았고 울산과학기술원(UNIST) 6명, 고려대 4명, 카이스트, 성균관대 각각 3명 등으로 나타났다. 이들 중 김대형, 김진수, 로드니 루오프, 악셀 팀머만, 이영희, 장석복, 현택환 교수는 기초과학연구원(IBS)에서 연구비를 받아 활동하기 때문에 IBS 소속 연구자로 구분할 경우 서울대 다음으로 IBS가 HCR 연구자를 많이 보유하고 있는 것으로 볼 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가장 치명적인 암으로 꼽히는 췌장암의 크기를 줄이는 약물을 과학자들이 찾아내 췌장암 치료에 대한 기대가 커지고 있다. 미국 샌포드버넘프레비스(SBP) 의학연구소가 주도한 국제 연구진이 췌장암의 종양 세포를 굶겨 죽게 하는 복합 약물을 발견했다고 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘네이처 셀 바이올로지’(Nature Cell Biology) 최신호(18일자)에 발표했다. 복합 약물은 L-아스파라기나아제와 MEK 억제제(저해제)로 이뤄진 2중 복합제로, 이미 두 약물은 각각 급성림프구성백혈병(ALL) 등 혈액암과 흑색종 등 고형종양의 치료에서 효과적으로 쓰이고 있는 것으로 알려졌다. 이번 연구를 총괄한 교신저자인 제에브 로나이 박사(SBP 의학연구소)는 “현재 슬프게도 현실은 췌장암을 효과적으로 없애는 방법이 없어 치료가 늦어지고 있다”면서 “우리 연구는 공격적인 췌장 종양에 대해 즉시 시험해볼 수 있는 잠재적인 병행 요법을 밝혀낸 것”이라고 말했다. 연구진은 이 연구에서 엘-아스파라기나아제(L-Asparaginase)를 사용해 췌장암 종양 세포의 주요 영양분이 되는 아스파라긴을 분해해 암세포를 굶겼다. 암세포는 생존을 위해 인체에서 단백질을 생성하는 필수 아미노산인 아스파라긴을 필요로 한다. 엘-아스파라기나아제는 그런 아스파라긴을 대폭 줄이는 것이다. 하지만 췌장암은 죽는 대신 암세포에서 스트레스 반응 경로를 활성화해 아스파라긴을 스스로 만들 수 있다. 따라서 연구진은 이 경로를 차단하기 위해 트라메티닙(trametinib), 다브라페닙(dabrafenib)과 같은 MEK 억제제를 사용해 암세포가 스스로 아스파라긴을 만들어 성장하는 것을 막았다. 그 결과, 복합 약물이 투여된 쥐의 몸에서 췌장암 종양 세포가 대폭 줄어든 것으로 나타났다. 이에 대해 로나이 박사는 “췌장에 있는 종양은 거의 제거됐다”고 설명했다. 연구 공동저자인 미국 국립암연구소(NCI) 암정보과학실험실의 에탄 루핀 박사도 “이 연구는 복합제의 시너지 공격으로 췌장암 종양 세포의 성장을 억제하는 근거를 제시했다”고 평가했다. 이번 연구에서는 또 이 복합 약물이 췌장암 외에도 가장 치명적인 피부암인 흑색종 치료에도 효과가 있다는 것을 발견했다. 복합 약물을 투여받은 쥐의 몸에서 흑색종 종양 세포가 줄고 전이가 억제됐기 때문이다. 하지만 연구진은 췌장암 치료에 진전이 필요하다는 점을 인식해 우선 이 약물이 췌장암 환자에게도 효과가 있는지를 알아보기 위해 임상 연구를 준비하고 있는 것으로 전해졌다. 한편 췌장암은 자각 증상이 없고 위, 십이지장, 소장, 대장 등 각종 소화기관에 둘러싸여 있어 조기 발견이 어려운 것으로 유명하다. 또 초음파 검사나 종양표지자 혈액검사 등으로도 발견이 쉽지 않아 암 진단이 나왔을 때는 진행 상태가 이미 중증 이상인 3~4기인 상태가 대부분이다. 게다가 수술 난도 역시 매우 높으며 그나마 수술이 가능한 환자도 10~15%에 불과하다. 국가암정보센터에 따르면 2016년을 기준으로 국내 췌장암 5년 상대생존율(완치율)은 11.4%로 주요 암 중 최하위로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr