인도양의 작은 섬 두 곳에서 매년 57만 마리의 소라게가 플라스틱에 갇혀 떼죽음을 당한다는 연구 결과가 나왔다. 지난달 16일(현지시간) 환경공학 분야 세계 1위 저널 ‘유해물질 저널’(Journal of Hazardous Materials)에 공개된 논문에 따르면 인도양에 위치한 호주령 코코스 제도와 영국령 헨더슨 섬의 소라게 수십만 마리가 플라스틱 잔해의 위협을 받고 있다. 호주 태즈메이니아대학교 해양남극연구소(IMAS)와 영국 런던 자연사 박물관 등은 2017년 3월부터 2019년 9월까지 섬 곳곳에서 딸기 소라게(Coenobita perlatus)의 서식 환경을 관찰했다. 그 결과 코코스 제도와 헨더슨 섬에 서식하는 소라게 중 각각 50만7938마리와 6만961마리가 플라스틱을 껍데기로 활용했다가 떼죽음을 당하는 것으로 추산됐다.연구에 참여한 런던 자연사박물관 알렉스 본드 박사는 “껍데기가 없는 소라게는 다른 개체가 죽으면 빈 껍데기를 찾아 몰려든다”라고 설명했다. 페트병을 집으로 삼았다가 미처 빠져나오지 못한 소라게가 죽으면, 다른 소라게가 또 플라스틱으로 들어가 목숨을 잃는 끔찍한 연쇄작용이 반복되는 것이다. 연구팀은 작은 플라스틱 통 하나에서 무려 526개의 소라게 사체가 발견되기도 했다고 덧붙였다. 플라스틱이 소라게들에게는 죽음의 덫이나 마찬가지인 셈이다. 최근 조사 결과 코코스 제도에는 4억1400만 개(1㎡당 713개), 헨더슨 섬에는 3800만 개(1㎡당 239개)의 플라스틱 잔해가 해변을 뒤덮고 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 플라스틱 잔해가 소라게의 서식을 위협하며 개체 수 유지에 악영향을 미친다고 강조했다.‘인도양의 파라다이스’로 불리는 코코스 제도와 1988년 유네스코 세계자연유산으로 등재된 헨더슨 섬은 최근 파도에 떠밀려온 플라스틱 쓰레기에 몸살을 앓고 있다. 코코스 제도는 인구 600여 명, 헨더슨 섬은 무인도라는 점을 고려하면 사람의 손길이 닿지 않는 곳까지 얼마나 많은 플라스틱 쓰레기가 영향을 미치고 있는지 짐작할 수 있다. 특히 10종의 희귀식물과 4종의 희귀조류가 서식하고 있는 헨더슨섬은 10년 사이 세계에서 가장 쓰레기가 많은 섬이라는 오명을 갖게 됐다. 독일, 캐나다, 미국, 칠레, 아르헨티나는 물론 일본 등 아시아에서 흘러들어온 것으로 보이는 쓰레기가 섬 전체를 뒤덮어 생태계를 위협하고 있다. 연구팀은 두 섬에서 관찰된 잔해의 95%가 플라스틱이었다면서, 일회용 제품 구매에 관대한 우리의 태도를 돌아볼 필요가 있다고 꼬집었다. 본드 박사는 “편의에 따르는 대가가 엄청나다는 것이 반복적으로 증명되고 있다”라고 경고했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

독프영 “이란 핵탄두 탄도미사일 보유”샤하브3, 북한 노동미사일 기술 공유北은 ICBM 이동식발사대서 발사 도전군사위성 탐지 없이 갑자기 발사 가능프랑스 40년 걸린 기술, 당장은 힘들듯“中기술 수용, 개발 시한 당겨질 가능성”지난해 5월 미국이 이란 핵합의(JCPOA)를 파기한 뒤, 이란이 핵탄두 탑재가 가능한 탄도미사일을 개발했다고 유럽 3개국이 주장했다. 통상 핵능력은 핵물질, 핵탄두, 미사일 등 3개 영역으로 측정된다. 즉 해당 주장이 맞다면 이란이 핵무기와 관련한 유엔결의를 어긴 셈이다. 영국, 프랑스, 독일 등 이란과 핵합의를 맺었던 3개 국가의 유엔 주재 대사는 4일 안토니우 구테흐스 유엔 사무총장에게 “이란이 유엔 안전보장이사회 결의 2231호를 어기고 핵탄두를 탑재할 수 있는 탄도미사일을 개발했다”고 주장하는 항의서한을 보냈다. 2015년 핵합의 후 결의된 2231호에는 8년간 이란은 핵탄두를 장착할 수 있는 탄도미사일과 관련된 활동을 할 수 없도록 돼 있다. 이들이 지목한 이란의 미사일은 지난 4월 실험한 샤하브-3 계열의 탄도미사일이다. 미국 국방정보국(DIA)은 해당 미사일이 북한의 노동 미사일의 기술을 접목했다고 지적한 바 있다. 사거리가 최대 2000㎞에 달해 호르무즈 해협이 사정권에 들어있다. 실제 샤아브-3 계열의 탄두 무게는 약 750㎏으로 약 250㎏짜리 핵탄두를 실을 수 있는 것으로 알려져 있다.반면 이란은 이 탄도미사일에 핵탄두 장착은 불가능하다고 주장해왔다. 무엇보다 핵합의로 국제원자력기구(IAEA)가 핵물질에 대한 검증을 이어왔기 때문에, 탄도미사일에 장착할 핵탄두 자체가 없다는 것이다. 반면 3개국 유엔 대사들은 IAEA보고서 등을 근거로 샤하브-3에 핵탄두 장착이 가능하다는 입장이다. 문제는 미국이 핵합의를 일방적으로 파기하고 이란산 원유수입, 금융거래 금지 등의 제재를 실행하는 가운데 유럽은 미국의 일방주의를 비판해왔는데, 만일 이란이 핵탄두 탑재 미사일을 개발했다면 미국의 행위가 정당화된다는 점이다. 이란의 샤하브-3가 관심을 끌면서 북한의 미사일 능력도 도마에 오르는 분위기다. 북한은 사거리 1500㎞의 노동미사일을 지나 1만 3000㎞의 화성-15 등 대륙간탄도미사일(ICBM)을 보유하고 있다. 최근에는 방어체계를 무력확하는 이스칸다르 계열 KN-23 미사일을 실험했고, 지난 10월에는 해상 바지선에서 신형 잠수함발사탄도미사일(SLBM) ‘북극성 3형’을 시험발사했다. 고체연료로 발사했는데 주입시간이 필요한 액체연료 미사일보다 발사준비속도를 크게 줄인 것이다.북한은 현재 ICBM을 이동식 발사대에서 쏘아 올리는 고체연료 기술에 매달리는 것으로 알려졌다. 액체연료를 이용하는 기존의 발사방식으로는 군사위성 등에 노출될 가능성이 높고, 발사 전에 선제 타격을 당할 수 있어서다. 유엔 안전보장이사회도 북한의 미사일 개발 목표가 ‘고체연료 ICBM 완성’이라고 보고 있다. 다만 아직 북한이 해당 수준에 이르지는 못한 것으로 보고 있다. 프랑스는 고체연료 미사일을 개발한 뒤 이를 ICBM으로 발전시키기까지 40년이 걸렸다. 김동엽 경남대 극동문제연구소 교수는 “북한이 ICBM을 이동식발사대에서 쏠 때까지 꽤 오랜 시간이 걸릴 것”이라면서도 “하지만 최근 북한이 러시아가 아닌 중국 미사일 기술을 받아들이고 있어 그 기간이 단축될 가능성은 있다”고 말했다. 중국은 고체연료로 된 다양한 미사일 발사에 성공한 상황이다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

영화 ‘미션임파서블’을 보면 콘택트렌즈를 착용하면 각종 정보가 실시간으로 눈 앞에 제공돼 적진에 들어가 임무를 수행하는 장면이 등장한다. 올 초 방영했던 드라마 ‘알함브라 궁전의 추억’에도 남자주인공이 콘택트렌즈를 끼면 눈 앞에 게임에 직접 들어온 것 같은 착각이 들 정도의 증강현실(AR) 세계가 펼쳐지는 모습이 나온다. 눈에 착용하는 소프트 콘택트렌즈에 전자장치를 결합한 ‘스마트 콘택트렌즈’는 눈물 속 성분을 분석해 건강상태나 질병여부를 밝혀내는데 주로 활용돼 왔다. 그런데 국내 연구진이 이처럼 SF나 첩보영화에서나 등장하는 것처럼 콘택트렌즈를 착용하고 증강현실을 볼 수 있는 새로운 형태의 스마트 콘택트렌즈 기술을 개발해 화제다.연세대 신소재공학과, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 카이스트 신소재공학과 공동연구팀은 시선을 방해하지 않고 무선충전용 전자회로와 급속 충방전이 가능한 전원을 소프트 콘택트렌즈에 새겨넣을 수 있는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 8일자에 실렸다. 웨어러블 기기를 지속적으로 사용하기 위해서는 전력공급이 무엇보다 중요하다. 더군다나 스마트 콘택트렌즈는 눈에 착용하는 웨어러블 기기이기 때문에 사용이 편해야 하고 눈에 넣었을 때 이물감이 느껴지지 않는 착용감도 중요하다. 그러나 콘택트렌즈 크기의 제한 때문에 신축성을 유지하면서 전원을 지속적으로 공급할 수 있는 무선충전 전원을 결합하는 것이 쉽지 않다는 점이다. 연구팀은 신축성 소재와 인쇄공정을 이용해 소프트 콘택트렌즈를 기판으로 해서 안테나-정류회로-슈퍼캐패시터로 이뤄진 무선충전 전원과 LED디스플레이를 결합하는데 성공했다. 특히 렌즈의 구부러질 때도 소자가 부서지는 것을 막고 충전용 단자가 노출되지 않도록 해 착용시 감전 위험도 없앴다.연구팀은 무선충전회로가 콘택트렌즈에 제작될 정도로 초소형이지만 LED 디스플레이를 구동시켜 빛을 내는데 충분하다는 것을 확인했다. 또 실제로 사람이 증강현실용 스마트 콘택트렌즈를 착용한 상태에서 무선충전이 되고 스마트 콘택트렌즈 내 LED 디스플레이를 작동할 수 있도록 전력을 공급하는 것을 확인했다. 또 렌즈 작동과정에서 발열현상이 나타나지 않았으며 렌즈 모양이 변하거나 눈물이나 보관액에 담겨져 있을 때도 기능을 유지했다. 연구팀은 실제 사용되는 소프트 콘택트렌즈 물질을 기판으로 렌즈 크기에 맞춰 무선충전에 필요한 슈퍼커패시티, LED 같은 전자소자를 초정밀 인쇄공정으로 그러 넣었다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 신축성 있는 실제 소프트 콘택트렌즈 소재에 무선충전 전원을 초소형으로 구현할 수 있는 인쇄기술을 개발한 것으로 다양한 웨어러블 기기의 무선전원 공급에 실마리를 제공할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

에어 뉴질랜드가 커피를 다 마신 뒤 씹어먹을 수 있는 컵을 서비스하는 실험을 하고 있다고 영국 BBC가 5일(현지시간) 전했다. 뉴질랜드 국적 항공인 이 회사는 현지 기업 트와이스(Twiice)가 만든 바닐라 향이 가미된 비스코티(밀가루에 설탕과 버터, 우유 따위를 섞어 구운 이탈리아 과자)를 컵 모양으로 만들어 커피를 담아 제공하고 있다. 이 항공사가 일년 동안 쓰고 버리는 컵이 800만개에 이르는데 이를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대를 모은다. 에어 뉴질랜드는 성명을 통해 “지속가능성의 위기에 대처하기 위한 혁신적인 방법으로 공중과 지상 모두에서” 실험이 진행된다면서 “써본 고객들 사이에선 큰 인기를 끌었다. 해서 우리는 디저트 접시로도 쓰고 있다”고 밝혔다. 트와이스 공동 창업자인 제이미 캐시모어는 이 컵들이 “환경에도 진짜 긍정적인 임팩트를 미칠 수 있을 것”이라고 말했다. 에어 뉴질랜드는 얼마 전까지 종이와 옥수수로 만들어진 분해 가능한 컵들을 기내와 공항 라운지에서 쓰는 실험을 마친 뒤 이같은 식용 컵을 실험하고 있다고 설명했다. 영국에서는 매년 25억개의 커피컵이 그냥 버려지며 이 가운데 0.25%만 재사용되고 있다. 그러나 몇몇 소셜미디어 이용자들은 정말 항공사가 환경을 위해 좋은 일을 하고 싶다면 커피컵을 바꾸는 것과 다른 근본적인 변화를 모색해야 한다고 지적했다. 널리 알려진 대로 유럽과 아메리카 대륙에서는 지구 온난화를 부채질하는 오염물질 배출을 줄이기 위해 대체 가능한 수단이 있을 때는 항공기 이용을 자제하자는 움직임이 일고 있다. 환경 전문기자 조지 몬비옷은 트위터에 “항공사가 환경에 미치는 영향을 최소화하는 것은 보기 좋은 일이긴 한데, 아 잠깐만 기둘려봐”라고 말을 줄여 비꼬았다. 다른 트위터리언은 “배기가스를 줄이는 건 어떠냐. 아마도 런던행 여객기를 주당 한 편만 줄여도 그만일텐데”라고 꼬집었다. 에어 뉴질랜드는 또 씹어먹을 수 있는 컵에 들어가는 계란 때문에 채식주의 고객들의 불만을 사고 있다고 방송은 전했다. 항공사는 앞으로는 모든 여객기에서 식물들로 만든 컵들도 사용할 수 있게 할 것이라고 강조했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

환경 미래학자들의 주장대로, 환경오염이 가속화돼 머지않은 가까운 장래에 깨끗한 물, 공기, 토양이 점차 사라져 우리 인류의 건강이 심각하게 위협을 받을 상황으로 치닫고 있다. 특히 우리나라는 국토가 협소하고 인구는 과밀해 환경오염에 매우 취약한 국가군에 속한다. 이 사실을 반영이라도 하듯이 최근에 심각한 토양오염 사고가 빈발하고 있다. 2011년 인천 부평 미군부대 부지 내 기름 유출로 인한 토양오염, 2013년 강원 강릉시 옥계면에 소재한 ㈜포스코 마그네슘 제련공장에서 발생한 석탄 응축수 누출사고로 인한 토양오염, 2017년 경북 안동댐 상류에 위치한 석포제련소에서 대기 중으로 방출된 황·질소 산화물 및 중금속으로 인한 토양오염 등을 대표적 사례로 들 수 있다. 이런 토양오염 문제는 비단 우리나라에만 국한된 것이 아닌 전 세계적인 현상이다. 미국 나이아가라폴스시에서 있었던 ‘러브캐널 사건’은 대표적 토양오염 사건으로 불리는데 1920년부터 약 5년간 2만 2000t에 달하는 독성 폐기물이 이 지역에 매립됐고 수십년이 지난 후 지역주민들 사이에 암 발생과 기형아 출산이 급증했다. 급기야 카터 대통령은 이 지역을 비상재난지역으로 선포하고 인근 주민들을 이주시켰으며 지금까지도 아무도 살지 않는 지역으로 남아 있게 됐다. 미국 내 러브캐널과 같은 지역이 2만개 정도가 있는 것으로 드러났고 이런 오염된 토양을 정화하기 위해 미 의회는 1980년에 슈퍼펀드법을 통과시켰다. 이 법은 포괄적 환경처리·보상·책임법(Comprehensive Environmental Response, Compensation and Liability ActㆍCERCLA)으로도 불리며, 이를 통해 16억 달러의 기금이 확보됐다. 1986년에 이 법은 대폭 강화됐고 기금도 85억 달러로 증액됐다. 이 법이 갖는 가장 큰 의의는 과거에 오염매체별로 하던 토양 정화를 오염부지 단위에 기초해 하도록 법제화하는 동시에 연방정부 스스로 거액의 기금을 보유하고, 오염책임자를 특정할 수 없거나 오염책임자가 정화비용을 지불할 수 없을 경우에 이 기금을 사용해 오염시설을 정화하도록 의무화했다는 점이다. 우리나라에서도 환경부가 2014년에 토양오염의 효과성을 제고하기 위해 종래 250개 지점의 토양측정망을 2000개 지점으로 확대하는 한편 지방자치단체장으로 하여금 산업단지 및 공장지역, 공장폐수유입지역, 원광석, 고철 등의 보관·사용지역 등 토양오염이 우려되는 지역을 대상으로 매년 토양오염 실태를 조사하도록 하고 있다. 그럼에도 불구하고 2018년에 황상일 등이 행한 ‘토양오염부지의 환경매체 연계관리 방안’에 관한 보고서를 보면 토양오염 부지 관리에 미흡한 점이 많은 것으로 나타나고 있다. 첫째, 토양과 지하수는 상호 밀접한 관련성을 가지고 있음에도 불구하고 각각의 ‘토양환경보전법’과 ‘지하수법’에 의해 오염관리가 이루어지고 있다. 그런데 이들 개별 법령에서 규정하는 오염원인과 오염물질 항목 간의 차이로 인해 개별 법령에 따른 정화가 잘 이루어졌다고 하더라도 매체별 정화 수준의 차이로 인해 재오염이 발생할 가능성이 상존하고 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 미국 워싱턴주, 캐나다 앨버타주에서는 환경매체별 법령뿐만 아니라 오염부지 내 환경매체별 오염관리의 사각지대를 없애는 통합법을 두고 있다. 둘째, 미국 슈퍼펀드법에서는 오염된 토양 복원에 85억 달러의 기금을 마련하고 있으나 우리나라는 이러한 기금체계가 없고 모두 일반회계 예산에 의존하고 있다. 예컨대 반환된 미군기지 24곳의 오염된 토양 복원을 위해 2009년부터 5년간 총 2100억원의 예산이 투입됐다고 하는데 이 정도의 예산을 시의적절하게 확보하기란 쉽지 않은 일이다. 그 외의 정책 수단은 토양환경보전을 위해 환경부가 국내 민간기업들과 맺는 자발적 협약이다. 이를 통해 상당한 성과를 거두고 있는 것으로 평가하고 있지만 충분한 정책수단은 아니라고 본다. 앞으로 토양오염이 인체 및 생태계에 미치는 위해성을 정확하게 측정하고 관리하기 위해서는 오염토양 복원 기금을 마련하는 한편 오염의 발견에서부터 정화에 이르기까지의 전 과정을 통합해 볼 수 있는 ‘오염부지관리법’(가칭)을 조속히 마련할 필요가 있다.

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.

NASA 3년 앞질러… 발원지까지 감시 대기오염 상황·해양환경 실시간 추적 정확도 높인 초미세먼지 측정 기술도 한반도를 넘어 중국발 미세먼지까지 동아시아 전역의 대기오염 상황을 실시간으로 추적하는 정지궤도 위성이 세계 최초로 개발돼 내년 2월 발사된다. 과학기술정보통신부는 환경부, 해양수산부와 함께 3867억원을 투입해 미세먼지와 해양사고 등 환경감시에 최적화된 정지궤도 위성 ‘천리안2B호’를 개발 완료했다고 5일 밝혔다. 천리안2B호의 가장 큰 특징은 세계 최초로 미세먼지를 관측할 수 있는 환경탑재체가 장착된 정지궤도 위성이라는 점이다. 이는 미국항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA)에서 계획 중인 환경전용 정지궤도 위성 발사보다 2~3년 빠른 것이다. 지난 4일 대전 한국항공우주연구원에서 공개된 천리안2B호는 지난해 12월 발사돼 지난 7월부터 기상정보를 제공하는 정지궤도 기상위성인 ‘천리안2A호’와 쌍둥이 위성이다. 높이 3.8m, 무게 3400㎏의 천리안2B호는 천리안2A호와 마찬가지로 동경 128.2도, 적도 상공 3만 5786㎞에서 지구 자전속도에 맞춰 움직이면서 동아시아 지역을 정밀감시할 예정이다. 천리안2B호는 일본부터 인도네시아 북부, 몽골 남부까지 한반도 주변 동아시아 지역 전체를 관측해 미세먼지는 물론 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20여종의 대기오염물질 정보를 파악할 수 있다. 특히 천리안2B호의 관측망을 활용하면 미세먼지의 이동경로를 추적할 수 있기 때문에 중국발 미세먼지 현황을 정확히 파악할 수 있게 된다. 국내 대규모 미세먼지 발생지역도 정밀 탐지가 가능해 해당 지역을 집중 관리하는 등 대기환경 개선정책 수립에도 활용할 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 천리안2B호에는 고성능 해양감시장비도 실려 적조, 녹조, 유류사고 등 해양재해 발생을 실시간 관측할 수 있다. 오염물질의 해양투기 감시, 해수 수질변화 장기간 추적도 가능해진다. 다목적 환경감시용 위성 천리안2B호는 내년 1월 5일 발사장소인 남미 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터로 옮겨진 뒤 발사 준비상태 점검을 끝내고 2월 18일경 아리안5호 로켓에 실려 발사될 예정이다. 최재동 한국항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장은 “천리안2B호가 본격적으로 운용되는 2021년 이후부터는 우리나라를 포함한 동아시아에 분포한 대기오염물질의 배출과 장거리 이동 대기오염물질 농도를 스마트폰 영상으로도 손쉽게 확인할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 한국표준과학연구원 가스분석표준센터 연구팀은 초미세먼지(PM2.5) 농도 측정의 정확성을 높여 수치의 신뢰성을 높일 수 있는 평가기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 초미세먼지 농도는 화력발전소 같은 대형 공장을 포함해 전국 수백여 곳에 설치된 측정소에 있는 측정기의 수치를 바탕으로 정해진다. 지금까지는 초미세먼지 측정기의 핵심 부품인 입경분립장치의 분리 효율을 정확히 평가할 수 있는 기술이 없었다. 측정기의 실제 성능을 검증하지 못한 채 사용돼 왔기 때문에 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도에 대한 문제는 끊임없이 제기돼 왔다. 연구팀은 이번 기술개발이 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태아가 초미세먼지(PM2.5)에 노출되면 출생 이후 장애를 가질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 전북대학교 국성호·송미정 교수팀은 임신 중 초미세먼지 노출에 따른 태아의 생후 동안 조혈 줄기세포 발달과 노화 기전을 밝힌 연구 결과를 담은 논문을 발표했다고 5일 밝혔다. 연구팀은 최근 2년 동안 임신한 실험용 생쥐를 초미세먼지에 노출한 뒤 증상을 연구했다. 그 결과 초미세먼지에 노출된 임신 생쥐에서 태어난 자손 생쥐가 늙어감에 따라 골수 증식성 장애를 가질 확률이 36%에 달한다는 사실을 발견했다. 또 자손 생쥐의 말초혈액을 통해 침투한 초미세먼지가 미세환경 노화를 먼저 유발한 뒤, 점차 골수 내 조혈 줄기세포 노화를 유도하는 것으로 나타났다. 이 연구는 초미세먼지가 태아 출생 이후에 미치는 영향을 동물모델로 제시해 높은 평가를 받고 있다. 초미세먼지는 말초혈액으로 침투해 인체 모든 장기에 영향을 주는 1급 발암물질이다. 한국의 초미세먼지 오염도는 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 칠레에 이어 두 번째로 높다. 국성호 교수는 “이번 연구는 중국 베이징의 연평균 초미세먼지 농도(50㎍)를 기준으로 했다”며 “우리나라는 상대적으로 농도가 낮지만, 연구를 통해 초미세먼지가 태아의 생후에 충분히 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 확인했다”고 밝혔다. 이어 “이번에는 초미세먼지가 태아에 미치는 영향을 주로 연구했는데, 앞으로 청년과 중년, 노년 등 연령에 따른 영향과 반응의 정도에 대한 연구도 진행할 계획”이라고 덧붙였다. 세계적 혈액종양내과 분야 권위 학술지인 ‘루케미아(Leukemia)’는 최근 이러한 내용을 담은 논문을 온라인판에 게재했다. 이번 연구는 한국연구재단과 미래창조과학부, 한국안정성평가 연구소의 지원을 받아 진행됐다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

일본은 2020년 도쿄올림픽에 ‘부흥올림픽’이라는 표어를 내걸고 2011년 동일본 대지진 피해 복구 상황을 세계에 홍보하고 다시 일어서는 계기로 삼을 계획이다. 그런 의미로 성화 봉송도 막대한 지진 피해와 원전 사고를 겪은 후쿠시마현에서 출발할 예정이다. 내년 3월 26일 후쿠시마를 출발한 성화는 121일 동안 일본 전토를 시계방향으로 돌아 7월 24일 올림픽 개막식이 열리는 도쿄 신국립경기장 성화대에 점화된다. 조직위는 후쿠시마현을 출발지로 선정한 데 대해 “곤란을 극복하는 힘과 불굴의 정신을 전국에 전하는 성화 봉송으로 만들기 위해서”라고 밝혔다. 그런데 4일(현지시간) 가디언에 따르면 최근 그린피스는 성화봉송 출발지 부근에서 다수의 ‘핫스팟’(방사능 고선량 지점)을 발견했다. 매년 후쿠시마를 방문해 방사성 오염 상태를 조사하는 그린피스는 지난 10월 26일 전문가 조직을 구성, 특수장비를 동원해 올림픽 성화 출발지로 선정된 ‘J빌리지’ 주변을 조사했다. J빌리지는 현재 일본과 해외 축구 선수단이 훈련 시설로 사용하고 있으며, 애초부터 훈련 센터로 설계됐었지만, 가디언에 따르면 원전 사고 뒤 폐기된 원자로 시설을 통제하고 해체하는 작업 허브로 수년간 사용됐다. 이후 이곳이 성화 출발지로 결정된 뒤, 일본은 정화 작업을 거쳐 지난 4월부터 훈련시설로 사용하고 있다. 그런데 그린피스는 J빌리지 경기장 부근 주차장 바닥에서 최대 시간당 71 마이크로시버트(μSv/h)에 달하는 고선량을 확인했다. 이는 사고 전의 1775배에 달하는 수치다. 지면에서 1m 높이에선 1.7μSv/h가 검출됐는데, 이는 국제 안전 기준인 0.23μSv/h의 약 7.4배이며, 도쿄에서 검출되는 정상 수치인 0.04μSv/h에 비하면 42.5배다. 카즈에 스즈키 그린피스 일본사무소 활동가는 “이곳은 일본 정부가 수년간 집중적으로 제염 작업을 진행한 곳”이라면서 “그럼에도 다수의 핫스팟이 발견된 것은 그동안 정부가 효과를 강조해 온 작업이 철저하게 실패했다는 점, 또 후쿠시마 방사성 오염 수준은 한 국가의 통제 범위를 벗어났다는 점을 시사한다”고 말했다. 다행히 핫스팟을 제외한 J빌리지 주변 방사선 수치는 후쿠시마의 다른 지역에 비해 전반적으로 낮았다. 하지만, 외부 환경에 의해 쉽게 이동되는 방사성 물질 성격상 비나 바람 영향으로 재오염될 위험이 상당하다는 게 그린피스 설명이다. 일본 환경부는 이 지역이 전반적으로 안전하다는 주장이다. 하지만 7월 24일 올림픽 개막 전에 이 지역을 조사하기 위해 지역사회와 협의 중이라고 밝혔다. J빌리지 웹사이트상으론 정문 부근 방사선 수치는 0.111μSv/h에 불과했고 경기장에서도 0.085μSv/h 수준으로 표기돼 있다. 도쿄전력은 지난 3일 해당 핫스팟 주변에 다시 제염 작업을 했다고 밝혔다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

내년 1월 초 남미 기아나발사장 이송...2월 18일에 아리안5호에 실려 발사 예정 표준硏 초미세먼지 측정 신뢰도 높일 수 있는 시스템 개발 최근 몇 년 간 겨울철만 되면 추위보다 미세먼지를 더 걱정하는 분위기가 됐다. 이 때문에 정부에서도 12월부터 이듬해 3월까지 국내에서 발생하는 미세먼지 배출량을 줄이기 위해 미세먼지 계절관리제를 시행하고 있다. 이 같은 상황에서 과학기술계도 미세먼지에 대응하기 위한 새로운 무기들을 속속 내놓고 있다. 우선 과학기술정보통신부, 환경부, 해양수산부 공동으로 동아시아 지역의 미세먼지와 적조, 녹조는 물론 각종 해양사고 등 해양 감시에 최적화된 정지궤도 위성 ‘천리안2B호’를 개발완료하고 지난 4일 대전 한국항공우주연구원에서 공개했다. 3867억원이 투입된 천리안2B호는 높이 3.8m, 무게 3400㎏로 동경 128.2도, 적도 상공 3만5786㎞에서 지구 자전속도와 같은 속도로 회전하며 동일한 지역을 정밀감시하는 정지궤도 위성이다. 천리안2B호는 지난해 12월 발사돼 지난 7월부터 기상정보를 제공하고 있는 정지궤도 기상위성인 ‘천리안2A호’와 쌍둥이 위성이다. 천리안2B호는 정지궤도 위성으로는 세계 최초로 미세먼지를 관측할 수 있는 환경탑재체가 장착됐다. 이는 미국항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA)에서 계획하고 있는 환경전용 정지궤도위성 발사보다 2~3년 빠른 것이다.천리안2B호는 일본부터 인도네시아 북부, 몽골남부까지 한반도 주변 동아시아 지역 전체를 관측해 미세먼지는 물론 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20여종의 대기오염물질 정보를 파악할 수 있다. 현재 환경부 산하 국립환경과학원에서 수행하는 미세먼지 예보에는 지상관측 자료만 쓰이고 있지만 천리안2B호가 대기환경정보를 본격적으로 제공하는 2021년부터는 미세먼지 예보의 정확도가 높아질 것으로 기대되고 있다. 특히 천리안2B호의 관측망은 미세먼지의 이동경로를 추적할 수 있기 때문에 중국발 미세먼지 현황을 정확히 파악할 수 있을 것으로 보인다. 또 국내에서 대규모 미세먼지 발생지역을 파악할 수 있어 해당 지역을 집중 관리하는 등 대기환경 개선정책 수립에도 활용할 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 이와 함께 천리안2B호에는 해양감시장비도 탑재돼 적조, 녹조, 유류사고 등 해양재해 발생을 실시간 관측할 수 있고 오염물질의 해양투기 감시, 해수 수질변화 모니터링도 가능하게 된다. 천리안2B호는 내년 1월 5일 발사장소인 남미 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터로 옮겨진 뒤 발사 준비상태 점검을 마친 뒤 2월 18일경 아리안5호 로켓에 실려 발사될 예정이다. 최재동 한국항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장은 “천리안2B호가 본격적으로 운용되는 2021년 이후부터는 우리나라를 포함한 동아시아에 분포한 대기오염물질의 배출과 장거리 이동 대기오염물질 농도를 스마트폰 영상으로도 손쉽게 확인할 수 있게 될 것”이라고 말했다.여기에 한국표준과학연구원 가스분석표준센터 연구팀은 초미세먼지(PM2.5) 농도 측정의 정확성을 높여 수치의 신뢰성을 높일 수 있는 평가기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 초미세먼지 농도는 화력발전소 같은 대형 공장을 포함해 전국 수 백여 곳에 설치된 측정소에 있는 측정기의 수치를 바탕으로 정해진다. 지금까지는 초미세먼지 측정기의 핵심 부품인 입경분립장치의 분리 효율을 정확히 평가할 수 있는 기술이 없었다. 측정기의 실제 성능을 검증하지 못한 채 사용돼 왔기 때문에 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도에 대한 문제는 끊임없이 제기돼 왔다. 연구팀은 실제 먼지를 이용해 먼지 크기별 입경분립장치의 분리효율을 측정하고 계산하는 시스템을 개발하는데 성공함으로써 국민들이 일상에서 접하는 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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

미국 웨스트버지니아대 의대 산하 록펠러 신경과학연구소 연구진은 집속 초음파(FU)를 사용해 알츠하이머 치매를 치료하는 방법을 개발했다고 4일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 1~6일 미국 시카고에서 북미방사선학회(RSNA)가 개최한 ‘2019 RSNA 과학분과 연례회의’에서 발표됐다. 알츠하이머의 약물치료가 쉽지 않은 이유는 뇌 속으로 분자나 이온이 마음대로 오가지 못하게 하는 혈액뇌장벽 때문이다. 연구팀은 61, 72, 73세의 초기 알츠하이머 환자를 대상으로 헬멧 형태의 기기를 이용해 알츠하이머 발병 부위에 고강도 집속초음파를 순간적으로 발사해 혈액뇌장벽을 약화시킨 다음 치료약물을 주입했다. 그 결과 알츠하이머 원인 물질로 알려진 베타아밀로이드 단백질이 줄어들고 뇌 속 독성물질을 청소하는 혈액의 흐름이 빨라지는 것이 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

시중에 유통되는 액상형 전자담배 상당수에서 암 유발 물질인 포름알데히드가 검출됐다. 감사원은 4일 이 같은 내용을 포함한 ‘연초 줄기·뿌리 추출 전자담배 니코틴 용액의 수입 및 관리 실태’ 감사보고서를 공개했다. 감사원이 시중에 유통되는 전자담배 니코틴 용액 중 연초 줄기 추출 니코틴을 1% 미만으로 함유했다고 표기한 10종을 임의로 선정해 식품의약품안전처에 성분 분석을 의뢰한 결과 8개 제품에서 암 유발 물질인 포름알데히드가 그램당 0.46에서 3.75㎍ 포함됐다. 10개 제품에서는 암 유발 개연성이 높은 물질 아세트알데히드가 함유된 것으로 조사됐다. 이어 10개 제품 중 5개 제품에서 니코틴 함류량이 실제 함유량보다 축소해 표기한 것으로 나타났다. 이들 5개 제품에서 니코틴이 1% 이상 함유된 것으로 확인됐다. 최광숙 선임기자 bori@seoul.co.kr

시중에 유통되는 액상형 전자담배 상당수에서 암 유발 물질인 포름알데히드가 검출됐다. 감사원은 4일 이 같은 내용을 포함한 ‘연초 줄기·뿌리 추출 전자담배 니코틴 용액의 수입 및 관리 실태’ 감사보고서를 공개했다. 감사원이 시중에 유통되는 전자담배 니코틴 용액 중 연초 줄기 추출 니코틴을 1% 미만으로 함유했다고 표기한 10종을 임의로 선정해 식품의약품안전처에 성분 분석을 의뢰한 결과 8개 제품에서 암 유발 물질인 포름알데히드가 그램당 0.46~3.75㎍ 포함됐다. 10개 제품 모두에서는 암 유발 개연성이 높은 물질 아세트알데히드가 함유된 것으로 조사됐다. 또 10개 제품 중 5개 제품에서 니코틴 함류량이 실제 함유량보다 축소해 표기한 것으로 나타났다. 이들 5개 제품에서 니코틴이 1% 이상 함유된 것으로 확인됐다. 특히 이들 제품을 제조·수입 판매했을 것으로 보이는 9개 업체는 관계 법령에 따라 화학물질 확인에 필요한 명세서를 환경부에 제출해야 하는데도 제출하지 않았다고 감사원은 밝혔다. 또 액상형 전자담배에 사용되는 니코틴 용액 수입업체들이 용액의 재료를 허위로 신고하는 수법으로 관세를 회피해 왔는데도 관세청이 방치한 것으로 드러났다. 감사원은 연초의 줄기와 뿌리에서 추출한 전자담배 니코틴 용액 2만 1000㎏을 중국에서 수입했다고 신고한 6개 업체를 조사한 결과 사실과 다르게 수입신고가 됐을 가능성이 높다고 밝혔다. 연초의 잎이 아닌 줄기와 뿌리에서 추출한 전자담배에는 세금을 부과하지 않는 점을 수입업자들이 악용했는데도 관세청은 허위 신고와 탈세 여부에 대해 아무런 조치를 취하지 않은 것으로 조사됐다. 최광숙 선임기자 bori@seoul.co.kr

그린피스 주변 조사 결과 기준치 8배 방사선량 도쿄올림픽 개막이 1년도 채 남지 않았는데 일본 후쿠시마 현 내의 주요 행사 예정지 인근의 방사선량이 여전히 기준치 이상인 것으로 드러났다. 4일 교도통신에 따르면 후쿠시마 소재 축구 시설인 J빌리지 인근 공영 주차장 일부 지점에서 공간 방사선량이 기준치를 초과한 것으로 측정됐다. J빌리지는 2020년 도쿄올림픽·패럴림픽 성화 봉송 출발지점으로 행사를 보기 위해 많은 관중들이 이 곳을 방문할 것으로 예상되는 곳이다. 도쿄전력이 조사한 결과 방사성 물질 제거 작업을 마친 미포장 상태의 지면에서 높이 1m 지점의 방사선량이 시간당 1.79 마이크로시버트(μ㏜)로 측정됐다. 오염 제거 작업에서 일본 정부가 목표로 하는 방사선량은 0.23μ㏜인데 이보다 높았다. 지표면의 경우 방사선량이 70.2μ㏜로 이보다 훨씬 높았다. 방사성 물질 제거 작업이 제대로 이뤄지지 않아 이런 결과가 나온 것으로 추정되고 있다. 이처럼 일대의 방사선량에 문제가 있다는 사실은 국제 환경단체인 그린피스가 올해 10월 이 지역 인근을 조사하면서 확인됐다. 그린피스는 일본 환경성에 측정 조사 결과를 보내고 오염 제거 작업을 다시 할 것을 촉구했다고 교도통신은 전했다. 그린피스 관계자는 “성화 봉송으로 많은 사람이 모인다. 더 조사해서 오염 제거 작업을 다시 할 필요가 있다”고 말했다. 도쿄전력은 3일 일대에서 오염 제거 작업을 다시 실시했다. 도쿄올림픽은 2020년 7월 24일 개막한다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

환경부가 미세먼지 등 오염물질 배출 저감 효과가 큰 ‘통합환경허가(통합허가)’ 조기 전환 유도를 위해 유예기간 전 허가를 받은 사업장에 대해 최대 3년까지 재검토 주기를 연장해주기로 했다. 환경부는 통합허가 조기 전환 사업장에 행정 지원하는 내용의 환경오염시설의 통합관리에 관한 법률(통합환경법) 시행규칙 개정안을 10일부터 40일간 입법예고한다고 밝혔다. 통합허가제도는 2017년 통합환경법 시행에 따라 도입된 제도로 대기·수질·폐기물 등 환경매체별로 분산된 환경 인·허가를 통합해 사업장별 특성과 환경영향을 반영한 허가기준이다. 통합허가를 받은 사업장은 5년마다 허가사항을 재검토해 환경 변화 및 최신 오염저감기술 등을 반영토록 했다. 발전·증기·폐기물처리업 등 환경영향이 큰 19개 업종, 1411개 대규모 사업장이 대상이다. 업체수는 전체 1.7%에 불과하지만 배출량은 70%를 차지한다. 사업장의 준비 기간을 고려해 업종별로 적용시기가 도래해도 4년의 유예기간을 부여하는 데 5년의 재검토 주기를 포함해 최대 8년까지 연장해준다. 환경부는 조기 전환 인센티브 제공에 따라 산업계가 통합허가 전환에 속도를 낼 것으로 기대하고 있다. 올해 11월 현재 100건 이상을 허가 검토한 가운데 내년 유예기간이 만료되는 발전·증기·폐기물처리업과 철강·반도체 등 1차 적용업종이 대형 사업장들이 사전 협의 등에 나서고 있다. 한편 환경부가 올해 11월까지 통합허가한 62개 사업장에 대해 새롭게 설정된 허가기준을 적용한 결과 초미세먼지(PM2.5)가 연간 39.4%(3897t) 감소하는 것으로 추산됐다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

한화그룹이 화학 3사를 중심으로 앞으로 3년간 빅데이터 전문가 200명을 육성하겠다고 4일 밝혔다. 한화케미칼·한화토탈·한화종합화학은 생산 엔지니어들을 대상으로 ‘디지털 아카데미’를 시작했다. 현재 30명을 대상으로 진행 중인 교육과정을 지속적으로 운영해서 2022년까지 전문인력 200명을 만들 계획이다. 교육은 총 22주간 이뤄진다. 다양한 데이터를 분석하는 방법을 배우고 이를 바탕으로 실제 현업에서 활용할 수 있는 케이스를 적용하는 방식으로 진행한다는 게 한화의 설명이다. 빅데이터 분석으로 물질 투입량을 최적화하거나 설비고장·안전사고 예방, 오염물질 배출 저감 조건을 찾아내는 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 회사는 보고 있다. 서울·대전·대산·여수·울산 등 사업장에서 매월 1회 팀장들을 대상으로 하는 워크숍도 진행한다. 산업계의 다양한 디지털 전환 성공·실패 사례를 살펴보고 디지털 시대에 적합한 리더십을 교육하는 자리다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

해양생물 사이에서도 어미의 모유에 축적된 고농도의 유독 물질이 모유수유를 통해 새끼에게로 전달될 수 있다는 사실을 입증한 연구결과가 공개됐다. 사이언스데일리 등 과학 전문매체의 3일 보도에 따르면 영국 브루넬대학교와 런던동물원 공동 연구진은 영국에서 죽은 채 발견된 새끼 쥐돌고래를 연구실로 옮긴 뒤 부검을 실시했다. 동시에 영국 환경수산양식과학센터(Cefas)가 1992~2015년 영국 해변에 떠밀려 온 쥐돌고래 696마리의 체내 독성 관련 데이터 세트를 이용해 새끼 쥐돌고래의 체내 성분을 분석했다. 그 결과 쥐돌고래의 몸에서 고농도의 폴리염화바이페닐(PCBs)가 검출됐다. 연구진은 검출된 양과 성분 등의 분석을 통해, 유해 물질에 중독된 원인 중 하나가 어미의 모유라고 판단했다. 염소와 비페닐을 반응시켜 만드는 폴리염화바이페닐은 자동차의 자동변속기나 전기 절연체 및 각종 테이프, 도료, 인쇄잉크 등에 사용된다. 어류나 무척추동물에게 특히 유독하며, 폴리염화바이페닐에 노출된 사람에게서는 간기능장애와 피부염, 현기증 등이 유발될 수 있다. 1997년 세계자연기금(WWF)에 의해 환경호르몬(내분비교란물질)으로 지정됐다. 연구를 이끈 런던 브루넬대학교의 로지 윌리엄스 박사는 “폴리염화바이페닐에 든 유해 물질이 돌고래의 뇌 성장에 영향을 미치며, 어미는 자신도 모르게 유독물질이 든 모유를 새끼에게 먹인다”면서 “끈질긴 독소 성분은 수유 중 새끼에게 옮겨지는 그 순간까지 어미의 몸에 남아있다”고 설명했다. 이어 “특히 폴리염화바이페닐의 경우 가장 높은 먹이사슬에 있는 이빨 고래류에게서도 발견되며, 이로 인해 면역 및 생식능력의 저하가 유발돼 일부 지역에서는 개체수가 감소되기도 했다”면서 “어린 동물들이 이러한 유해 물질이 미치는 영향을 조사하는 것은 매우 중요하다. 이러한 노력이 해양 포유류의 미래를 보호하는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 특히 먹이사슬 상위로 올라갈수록 해당 유해 물질의 누적량이 높아지기 때문에, 최고 포식자에 해당하는 고래 등은 가장 높은 농도의 폴리염화바이페닐에 노출될 수 있다고 강조했다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술전문 출판사인 엘제비어가 출간하는 종합환경과학회지(Science of the Total Environment) 최신호에 실렸다 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

대림산업의 경남 거제시 고현동 빅아일랜드 첫 분양단지 ‘e편한세상 거제 유로아일랜드’가 ‘제10회 대한민국 그린건설대상’에서 주택대상을 받는다. 단지는 지하 1층~지상 34층의 7개 동, 전용면적 78㎡ 125가구, 84m²A 484가구, 84m²B 217가구, 84m²C 132가구, 98㎡ 91가구 등 1049가구 규모다. 고현 생활권은 고현동과 장평동을 아우르는 권역과 풍부한 인프라를 바탕으로 거제에서도 가장 주거선호도가 높은 지역으로 꼽힌다. 거제시청과 법원, 등기소, 시외버스터미널, 백화점, 호텔, 종합병원 등 다양한 공공업무시설과 생활편의시설이 밀집돼 있다. 또 삼성중공업 거제조선소가 위치해 있어 조선소 근로자들의 주거지로도 각광받는다. 실제로 반경 3㎞ 내에만 거제 인구의 40% 이상이 생활할 정도다. 주거선호도가 높은 고현동에서도 e편한세상 거제 유로아일랜드가 들어서는 빅아일랜드는 제2의 마린시티로 불릴 만큼 차별화된 가치를 지녔다는 평가를 받는다.대림산업은 최근 소비자 빅데이터 분석에 기반해 론칭한 신개념 업그레이드 주거 플랫폼 C2 HOUSE를 이 단지에 적용한다. C2 HOUSE는 방과 방 사이는 물론 거실과 방 사이의 벽체를 허무는 것이 가능해 고객들이 원하는 대로 자유롭게 구조를 변경할 수 있다. 통상적으로 안방 전면 발코니에 배치되던 실외기실도 따로 마련해 안방의 공간감을 확보했다. 아울러 최근 사회적 이슈인 미세먼지 문제를 해소하기 위해 대림산업이 내놓은 ‘스마트 클린&케어 솔루션’ 시스템을 적용했다. 가구 내에는 미세먼지 외에도 이산화탄소 및 오염물질까지 감지해 24시간 자동으로 깨끗한 공기 질을 유지해 주는 스마트 공기제어 시스템이 적용된다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

현장은 위험 외주화 여전한데… 정부·여당 “직접고용은 어렵다”김용균씨가 태안화력발전소에서 작업 중 사고로 숨진 지 1년이 지났지만 현장에서는 여전히 재발 방지 대책이 이행되지 않고 있다는 지적이 나왔다. ‘위험의 외주화’를 없애겠다는 정부 약속은 결국 말잔치일 뿐이라는 비판이다. ‘김용균 노동자 1주기 추모위원회’(추모위)는 3일 서울 중구 프란치스코 교육회관에서 ‘김용균 사망사고 진상 규명과 재발 방지를 위한 석탄화력발전소 특별노동안전조사위원회’(특조위)의 권고안 이행 실태를 점검하는 토론회를 열었다. 지난 4월 국무총리실 소속으로 출범해 지난 8월까지 조사 활동을 한 특조위는 노동 안전을 위해 ▲발전 노동자의 직접 고용·정규직화 ▲사업주의 분명한 책임을 묻는 안전관리체계 구축 ▲정부의 관리·감독 강화 ▲중대재해기업처벌법 제정 등 22개 권고안을 발표했다. 특조위 조사위원으로 참여한 전주희 서교인문사회연구실 연구원은 이날 토론회에서 “‘위험의 외주화’(사용자가 인건비 절감을 이유로 안전관리 책임을 하청업체로 떠넘기는 일)에서 노동자의 위험은 사용자(원청)의 책임이 아니라 노동자의 과실로 쉽게 전환된다”면서 “고인과 같이 발전소 하청노동자의 위험은 간접 고용이라는 불안전한 고용 형태와 얽혀 있다”고 지적했다. 이어 “이낙연 국무총리는 ‘특조위의 안을 100% 수용하겠다’고 말했지만 정부·여당은 여전히 ‘직접 고용은 어렵다’고 말한다”고 밝혔다. 이태성 발전비정규직연대회의 간사는 고인이 사망한 지 1년이 다 돼 가는데도 발전 노동자들의 작업 환경은 개선되지 않았다고 전했다. 이 간사는 “지금도 발전 노동자들은 석탄회(보일러에서 연소되고 남은 석탄 물질)를 처리하는 과정에서 1급 발암물질에 해당하는 분진에 노출된다”면서 “그런데도 하청 노동자들에게 지급된 것은 2950원짜리 특진마스크뿐”이라고 비판했다. 고인의 어머니 김미숙 ‘김용균 재단’ 대표는 “715쪽 분량의 (특조위) 조사 결과 보고서에는 억울하게 죽어가는 비정규직 노동자의 삶이 들어 있다”면서 “조사 보고서가 휴지 조각이 돼 가고 있어 정말 마음이 아프다”고 토로했다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr