대학원에 재학 중인 학생이 적조현상을 유발하는 유해성 미세조류를 이용해 ‘바이오디젤’ 생산 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 과학기술연합대학원대(UST) 제주캠퍼스 석·박사 통합 과정에 재학 중인 조기철 씨는 적조 플랑크톤을 이용해 바이오디젤 생산과정을 줄임으로써 생산 비용을 현재보다 20~30% 절감할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다. 조씨는 적조를 일으키고 굴, 바지락 같은 어패류에 독성을 유발하는 유해 미세조류인 ‘헤테로캅사 서큘라리스쿠아마’가 적혈구 세포를 녹인다는 사실에 착안했다. 이 미세조류를 바이오디젤을 생산할 수 있는 식물플랑크톤인 ‘듀나리엘라 살리나’와 섞을 경우 식물플랑크톤의 세포벽을 쉽게 녹여 바이오연료 수확률을 높일 수 있다는 것을 발견한 것이다. 실제로 이 기술을 이용하면 바이오연료 수확량은 5.6배 증가하고 생산 비용은 최대 30%까지 줄일 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 12월 세계 195개국 지도자들이 프랑스 파리에서 열린 ‘유엔기후변화협약 당사국 총회’(COP21)에 참석해 머리를 맞댔다. 논의 주제는 ‘지구 온난화를 어떻게 멈출 것인가’였다. 이를 통해 금세기 말까지 지구 평균온도의 상승폭을 산업화 이전 대비 1.5도로 제한하는 목표가 설정됐고, 이는 최종 합의문에 담겼다. ●석유·석탄 등 화석연료 줄여야 산다 전문가들은 급격한 기후변화를 막기 위해서는 산업현장이나 일상생활에서 발생한 온난화 가스인 이산화탄소를 생성된 만큼 줄이는 ‘탄소 중립성’에 도달하는 게 급선무라고 입을 모은다. 탄소 중립성을 위해 필요한 것은 석유나 석탄 등 화석연료에 대한 의존 정도를 줄이는 것이다. 이 때문에 해조류를 이용한 바이오 연료 연구개발이 최근 들어 다시 활발하게 이뤄지고 있다. 캐나다 컨커디어대 무스쿠마란 파키리사미 교수팀은 “청색조류(남조류)의 광합성과 호흡 과정에서 만들어지는 전자를 포집해 전기 에너지를 얻는 기술을 개발했다”고 지난해 말 발표했다. 연구 초기 단계이기는 하지만, 좀더 기술을 발전시키면 휴대용 스마트기기와 컴퓨터 등에 전력을 공급할 수 있는 수준에 이를 것으로 기대되고 있다. 미국 워싱턴주립대 생물시스템공학과 빈 양 교수팀은 옥수수 줄기의 ‘리그닌’ 성분을 비행기 제트연료로 쓸 수 있는 탄화수소로 전환하는 촉매공정을 개발해 주목받고 있다. 리그닌은 침엽수나 활엽수의 목질부를 구성하는 지용성 페놀 고분자로, 지구상에서 가장 풍부한 재생 가능 탄소자원으로 주목받고 있다. 최근 일본의 한 바이오 벤처 기업은 ‘연두벌레’라고 불리는 0.05㎜ 크기의 원생동물 유글레나를 이용해 항공기 연료를 만들겠다는 계획을 밝히기도 했다. 미세조류의 일종인 유글레나는 체내 엽록소로 광합성을 하기도 하지만, 입이나 수축포를 자유롭게 움직이는 동물적 특성도 가진 중간적 성격을 가진 생물체다. 산소가 부족한 환경에서 유글레나는 불용성 탄수화물인 ‘파라밀럼’을 분해해 ‘왁스 에스테르’라는 제트 연료성분과 비슷한 기름을 만들어 낸다. 업체는 이를 정제해 항공기에 쓰겠다는 것이다. 바이오 연료는 이미 일상생활에서 조금씩 사용되고 있다. 우리나라에서도 일부 지방자치단체가 바이오 디젤을 이용한 버스를 시범 운영하고 있기도 하다. 시범 운영하는 수준을 넘어 화석연료를 대체할 수 있을 정도가 되기 위해서는 두 가지 조건이 필요하다. 우선 현재 쓰는 화석 연료와 구성비율이나 성분이 동일해야 한다. 인류가 가장 많이 쓰고 있는 화석연료는 ‘가솔린’, ‘디젤’, ‘제트연료’ 등 3가지다. 각각의 연료는 원유를 분리·정제해 나온 물질들을 섞어 만든 탄화수소혼합물로 내연기관의 성질에 따라 혼합 비율을 조절해 쓰고 있다. 예를 들어 가솔린은 노킹 현상을 억제하는 ‘이소옥탄’의 함유량을 높이고, 디젤은 착화성이 좋은 ‘세탄’의 함유량을 높이는 방식이다. 생물자원을 가공해 만든 바이오 에탄올은 부식이 잘 되고 물을 흡수하는 성질이 커서 바로 내연기관에 사용하기 어렵다. 기존 프레임이나 엔진을 교체하지 않고도 바이오 연료를 사용하기 위해서는 이런 단점을 보완하는 한편 현재 같은 가솔린이나 디젤과 동일한 성분의 탄화수소를 갖고 있어야 한다. ●非식용자원으로 바이오 연료 개발 시급 또 비(非)식용자원으로 만들 수 있는 바이오 연료 개발도 중요하다. 바이오 연료라고 하면 옥수수나 사탕수수로 만든 ‘바이오 에탄올’과 대두나 유채로 만든 ‘바이오 디젤’이 대표적이다. 문제는 이들을 이용한 바이오 연료 생산이 식량자원 낭비와 국제 곡물가격 폭등 원인으로 지목받고 있다는 점이다. 이 때문에 최근에는 폐목재나 해조류 등을 이용해 화석연료와 동일한 성분의 탄화수소를 생산할 수 있는 방법이 주목받고 있다. 바이오 연료가 갖는 이런 문제들을 해결하기 위한 대안으로 주목받는 것이 ‘합성생물학’(Synthetic Biology)이다. 새로운 기능을 가진 생명체를 만들기 위해 기존 생명체의 서로 다른 기능을 인공적으로 합성하는 학문으로 생물학·분자생물학 등 생명과학과 전기·전자·컴퓨터공학 등 기술과학을 결합한 분야다. 미국 MIT, 버클리캘리포니아대(UC버클리), 프린스턴대 등 미국의 대학을 중심으로 연구가 시작돼 우리나라와 유럽, 일본 등에서도 관심을 갖고 있다. ●생화학 반응 최적화하는 합성생물학 합성생물학에서 주목하고 있는 분야 중 하나가 바로 생물자원에서 바이오 연료나 의약품을 생산하는 ‘바이오 리파이너’이다. 실제로 미국의 LS9, 아미리스 등 바이오 연료 생산업체들은 합성 미생물을 이용해 에탄올, 디젤, 항공유 등을 시험 생산해 성과를 거두고 있다. 특히 목질계 셀룰로오스나 해조류를 이용하는 차세대 바이오 연료시장에서 생화학 반응을 최적화하기 위한 수단으로 합성생물학은 중요한 위치를 점하고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 관계자는 “바이오 연료의 생산효율을 높이기 위해서는 원료가 되는 생물자원의 성장속도와 기름 함량, 추출의 용이성 등 여러 부분에서 최적화가 필요하다”며 “합성생물학은 바이오 연료의 생산 효율을 높이는데 획기적인 방법이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남부 지방의 강들이 이른바 ‘녹차라테’ 현상 때문에 몸살을 앓고 있다. 지난 정부의 ‘4대강 사업’ 이후 해마다 나타나는 불청객 ‘녹조’는 올해의 경우 5월 말 시작된 때 이른 더위로 한층 빨리 등장했다. 특히 낙동강 유역은 4대강 보(洑·저수시설) 설치 이후 강물의 흐름이 이전보다 5.4배 느려져 녹조가 더 심각하다는 것이 전문가들의 분석이다. 녹조는 단순히 물 색깔만 바꾸는 것이 아니라 수(水)생태계와 사람들의 건강에 영향을 미치는 심각한 환경문제라는 연구 결과들이 나오면서 인식도 바뀌고 있다. 부영양화로 인해 발생하는 현상에는 녹조뿐 아니라 ‘적조’도 있다. 녹조의 독성물질 실체가 알려지기 전까지 사람들은 적조가 더 위험하다고 생각했다. 물빛이 붉게 변하는 적조 현상은 혈액을 연상케 하는 색깔 때문에 역사서에도 자주 등장했다. 구약성서의 출애굽기 7장 20절 ‘강물이 모두 붉게 변해 고기가 죽고 물에서 썩는 냄새가 나서 이집트인들이 나일강 물을 마실 수 없었다’는 대목을 과학자들은 적조 현상을 묘사한 것으로 보고 있다. 일반적으로 녹조의 발생 원인은 크게 3가지로 볼 수 있다. 1차적으로 질산염이나 인산염 같은 무기영양염류가 물속에 과다 유입될 때 녹조가 발생한다. 미국 생태학자 데이비스 신들러 박사는 1974년 ‘사이언스’에 인(燐·원소기호 P)이 다른 영양소들보다 녹조 발생에 핵심적 역할을 한다는 연구 결과를 발표했다. 또 일조량이 많고 기온이 높아 수온이 높을수록 광합성이 활발해져 녹조류나 규조류, 남조류가 폭발적으로 증가해 녹조를 유발시킨다. 물의 흐름도 녹조 발생의 주요 원인으로 꼽힌다. 물의 흐름이 느려지면 유입된 영양염류가 빠져나가지 못하고 축적될 뿐 아니라 수면 온도도 빠르게 올라가 조류의 증식을 가속화시킨다. 녹조가 발생한 지역의 물에서는 독특한 냄새와 맛이 나는데, ‘지오스민’이나 ‘2-메틸이소보르네올’ 같은 물질 때문이다. 이 물질들은 낮은 농도에서도 냄새가 강하게 나고, 정수 과정에서도 잔류해 수돗물에 영향을 미치기 때문에 상수도에 대한 불신을 갖게 만든다. 실제로 2012년 수도권 주민의 상수원인 팔당 지역에 녹조가 발생해 지오스민의 농도가 590ppt(1ppt=1조분의1)까지 상승한 적이 있다. 녹조의 원인인 남조류에서 내뿜는 독성물질은 인체에 과다하게 유입될 경우 사망까지 이를 수 있다. 대표적인 독성물질은 ‘마이크로시스틴’과 ‘삭시토신’이다. 마이크로시스틴은 간(肝) 독성물질로 발진이나 구토, 설사, 두통, 고열, 간 종양을 발생시키고 삭시토신은 신경계에 작용하는 독으로 인체에 유입되면 감각을 둔화시키고 언어능력을 잃게 만든다. 이 때문에 과학자들은 다양한 방법으로 녹조를 없애기 위해 노력하고 있다. 국내에서 가장 많이 사용하는 방법은 황토(黃土) 살포다. 황토 입자 내에 존재하는 틈인 공극(孔隙)에 녹조를 유발시키는 영양물질과 미세조류 등을 흡착시켜 제거하는 원리다. 최근 연구 결과에 따르면 황토 입자가 작고, 물속에 녹조 유발 조류의 밀도가 높을수록 제거 효율도 높아진다. 환경부에서도 상수원 보호를 위해 친환경 황토를 개발, 4대강 주요 녹조 발생 지역에 살포하고 있다. 그러나 가장 주목받고 있는 것은 수중 생태계의 먹이사슬을 이용한 친환경 처리 기술이다. 녹조의 원인 생물을 먹어 치우는 녹조 포식성 생물의 숫자를 인위적으로 늘려 녹조를 제거하는 방식이다. 녹조 발생을 사전에 차단할 수 있다는 장점 때문에 장기적인 관점에서 가장 우수한 녹조 제거 및 예방 기술로 꼽히고 있다. 그렇지만 천적생물을 인위적으로 늘리는 것이기 때문에 녹조 포식 생물이 늘어났을 경우 발생할 수 있는 문제점 등을 사전에 파악해야 한다. 이를 위해 기술 적용 이전에 장기간 주변 생태조사를 수행해야 하는 등 많은 시간을 필요로 한다. 또 전기분해로 물 분자(H2O)를 초미립자(플라스마) 상태로 분해해 녹조를 없애는 방법도 있다. 물을 전기분해하면 ‘수소’(H)와 ‘하이드록시기’(OH)로 분해되는데, 이때 발생한 하이드록시기는 조류의 세포막에 있는 수소와 반응해 녹조류나 남조류를 제거한다. 플라스마 융합 수중방전 설비를 이용하면 조류뿐만 아니라 난분해성 오염물질까지도 전기적으로 분해할 수 있다는 것이 장점이다. 그렇지만 설비 비용은 물론 많은 에너지를 투입해야 한다는 단점이 있다. 하수처리장에서 사용하는 화학적 응집제를 이용해 녹조를 없애는 방법도 있다. 알루미늄 계열의 응집제를 뿌리면 물속 인산염과 결합해 인산알루미늄을 만들어 녹조물질을 바닥에 가라앉힐 뿐만 아니라 인 농도를 낮춰 녹조를 제거하는 방식이다. 하지만 생태계에 미치는 독성 문제와 내성 발생에 대한 연구가 추가로 진행돼야 한다. 이 밖에 1974년 일본 수산청에서 개발한 ‘초음파를 이용한 조류 제거’ 기술도 꾸준히 발전해 나가고 있다. 초음파 기술은 강력한 초음파를 쏴 조류의 세포를 파괴함으로써 녹조를 제거하는 방법이다. 친환경적이라는 장점은 있지만 물속에서는 음파가 잘 전달되지 않기 때문에 녹조가 넓은 지역에 대규모로 발생했을 경우엔 활용도가 다소 떨어진다는 단점이 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 최재우 박사는 “녹조는 광범위한 지역에서 다양한 요인이 결합돼 발생하는 자연현상이기 때문에 완벽하게 예방하는 것은 어렵다”며 “다양한 기술을 확보해 그때그때 맞춰 적용하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 5월은 기상청이 1973년 전국 단위 관측을 시작한 이래 가장 더운 5월로 기록됐다. 이 때문에 한반도의 여름은 5월 말부터 시작된다고 봐야 한다는 전문가들도 있다. 여름이 일찍 시작되고 이상고온현상이 잦아지면서 갑작스러운 전력 수요 증가로 발생할 수 있는 ‘대규모 정전 사태’(블랙아웃)를 걱정하는 목소리도 벌써부터 나오고 있다. 실제로 2011년 9월에는 갑작스러운 이상고온으로 전력 수요가 폭증해 수도권 주요 지역에서 5시간 동안 정전되는 사태가 발생하기도 했다. 지구온난화로 인한 냉난방 수요의 증가로 발생할 수 있는 블랙아웃에 대한 걱정은 우리뿐만 아니라 많은 나라에서 걱정거리가 되고 있다. 각국 정부는 석유나 석탄 같은 화석연료 중심의 에너지 시스템이 지구온난화를 유발한다는 데 공감하고 원자력 에너지에 관심을 기울였다. 그러나 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 많은 나라들이 방사능 안전에 대한 우려로 원자력 에너지를 선뜻 늘리지 못하고 있는 상황이다. 이 때문에 주목받는 기술이 바로 에너지 수확 기술, 일명 ‘에너지 하비스팅’이다. 에너지 하비스팅은 미국 매사추세츠공과대(MIT)가 선정한 10대 유망 기술, 미국 과학잡지 파퓰러사이언스가 선정한 ‘세계를 뒤흔들 45가지 혁신 기술’로 꼽힌 바 있다. 올 초 한국과학기술기획평가원(KISTEP)의 ‘사회 격차를 줄일 10대 미래 유망 기술’에 포함되기도 했다. 에너지 하비스팅은 단순히 에너지 사용을 줄이고 절약하는 차원을 넘어 버려지는 에너지를 모아 다시 사용 가능한 에너지로 바꾸는 기술이다. 예를 들어 여름에 많이 쓰는 선풍기는 전기에너지를 운동에너지로 바꿔 시원한 바람을 일으킨다. 선풍기를 돌리면 날개가 회전하면서 소음과 진동, 열이 발생한다. 이런 소음과 진동, 열에너지는 우리가 원하는 풍력에너지 이외에는 버려지는 에너지다. 도로를 지나는 수많은 자동차들은 휘발유나 경유라는 화석에너지를 운동에너지로 바꿔 움직인다. 여기에서도 진동과 열이라는 쓸모없는 에너지가 생긴다. 사람들 역시 음식을 섭취해 공급받은 에너지를 운동에너지로 바꿔서 움직이는데 이 과정에서 열에너지가 발생한다. 이처럼 우리 주변을 둘러보면 많은 종류의 에너지들이 쓰임새 없이 버려지고 있다. 이런 에너지들을 재활용하는 것이 에너지 하비스팅이다. 에너지 하비스팅을 위한 대표적인 기술 형태는 ▲압전 방식 ▲열전 방식 ▲전자기 방식 ▲광전 방식 등이 있다. 이 중 가장 먼저 알려진 에너지 하비스팅은 광전 방식이다. 빛을 전기에너지로 전환하는 이 방식은 1954년 미국 벨 연구소가 에너지 하비스팅 개념을 대중에게 처음으로 알릴 때 나왔던 기술이다. 대표적인 것이 바로 태양전지 기술이다. 광전 방식의 태양전지 기술은 에너지 하비스팅이면도 태양에너지를 이용해 새로운 에너지를 만들어 내기 때문에 신재생 에너지 기술로 분류되기도 한다. 현재 가장 많이 연구되는 기술은 압전 방식이다. ‘압전소자’라는 장치에 압력 에너지를 가하면 전기를 만들어 내는 압전 효과를 이용한 에너지 생산 방식이다. 프랑스의 다국적 기업인 슈나이더일렉트릭이 2013년 프랑스 파리 마라톤대회에서 선보인 ‘페이브젠’이란 시스템이 대표적인 압전 방식의 에너지 하비스팅이다. 당시 슈나이더일렉트릭은 파리 마라톤 결승 지점 부근에 압전 타일 176개를 설치해 3만 7000명의 참가자가 밟고 지나가면서 만든 전기를 축전지에 담아 인근 학교에서 사용할 수 있도록 했다. 열전 방식은 버려지는 열에서 전기를 얻는 기술이다. 금속 같은 전도체에서 한쪽에 열을 가하면 다른 부분과 온도 차가 생기면서 전기가 발생하는 열전 현상을 이용하는 것이다. 자동차 엔진이나 각종 전자제품 속 전기 기판에서는 쓸모없는 열이 발생하는데, 여기에 열전소자를 설치하면 전력을 얻을 수 있다. 지난달 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단에서는 사람의 체온으로 전기를 만들어 각종 웨어러블 기기를 충전할 수 있는 열전 소재를 개발하기도 했다. 전기가 자기장을 발생시키고 자기장이 전기를 발생시킬 수 있다는 전자기 유도 법칙을 이용한 에너지 하비스팅도 주목받고 있는 에너지 생산 기술 중 하나다. 전자기 방식은 미세발전기를 만들어 진동 같은 주기적인 움직임이 발생하는 기계 장치에 설치해 자기 변화를 이끌어 내 전기를 발생시킨다. 배터리 없이 사람이 팔을 앞뒤로 흔드는 진동으로만 시계를 작동시키는 ‘오토매틱’ 시계가 전자기 방식을 이용한 대표적인 에너지 하비스팅 기기다. 이 밖에 전파를 이용한 무선주파수(RF) 방식과 식물성 플랑크톤 같은 미세조류의 신진대사 에너지를 활용하는 방식 등 다양한 에너지 하비스팅이 연구되고 있다. 에너지 하비스팅은 특히 사물인터넷(IoT)이 보편화되면 더욱 활성화될 것으로 기대된다. 수많은 전자기기가 상호 연동돼 작동하는 사물인터넷은 일정량의 전력을 필요로 한다. 이때 다양한 전자기기에 에너지 하비스팅 기술을 적용해 자가발전할 경우 배터리 걱정은 물론 유지 관리 비용도 줄일 수 있다는 게 전문가들의 설명이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유기준 해양수산부 장관이 28일 오전 서울 영등포구 여의도 한강시민공원 다목적 운동장에서 열린 해양미세조류 이용 바이오디젤 국토종단 주행시험에서 바이오디젤 혼합유를 넣은 차량을 운전하고 있다. 뒷좌석에서 손을 흔드는 사람은 최순자 인하대 총장으로 인하대는 해당 바이오디젤 혼합유를 개발했다. 바이오디젤 혼합유는 해양의 미세조류에서 추출한 바이오디젤(2.5%)과 경유를 섞은 것으로 앞으로 바이오디젤 비율을 더 높이는 것이 관건이다. 이언탁 기자 utl@seoul.co.kr

스피루리나(스피룰리나, Spirulina)가 새로운 슈퍼푸드로 떠오르고 있다. 지구상에서 가장 오래된 녹색의 미세조류 스피루리나는 그 역사가 무려 35억 년이나 된다. ‘꼬였다(spiral)’라는 뜻의 라틴어를 어원으로 스피루리나는 16세기에는 아즈텍, 마야인들이 주식으로 삼았고 열대지역의 소금호수나 섭씨 50도의 고온과 강알칼리성 환경에서도 자라는 강인한 생명력을 지닌 식물이다. 스피루리나는 클로렐라보다도 더 많은 단백질을 함유하고 있는 고단백 식품으로 필수아미노산이 균형 있게 들어 있어 미래의 단백질원으로 각광받고 있다. 50가지 필수 영양소를 모두 갖추고 있다는 점도 주목할 만하다. 유엔식량농업기구(UNFAO)에서는 스피루리나를 미래식량으로 지목했고, 세계보건기구(WHO)도 스피루리나를 ‘안전하며 이상적인 식품’이라고 평가했다. 스피루리나는 항산화 효과로도 유명하다. 카로티노이드, 클로로필, 피코시아닌 등의 천연 파이토케미칼이 포함되어 있으며 항산화 효소(SOD), 감마리놀렌산(GLA) 등의 영양 성분도 풍부하다. 미국 프리미엄 천연 식물원재료 비타민 전문브랜드 네이처스플러스(Nature’s Plus)는 스피루리나의 영양을 그대로 담은 천연 식물원재료 멀티비타민 ‘소스오브라이프’를 판매하고 있다. 소스오브라이프는 네이처스플러스의 베스트셀러로서, 미국 건강기능식품 전문잡지 비타민리테일러가 주관하는 ‘올해의 비타민상(Vity Awards)’을 수상하기도 했다. ‘소스오브라이프 멀티비타민&미네랄’에는 12종류의 비타민과 8종류 미네랄, 스피루리나 500mg을 비롯, 각종 식물영양소가 고르게 함유되어 있다. 비타민 C 500mg을 넣어 항산화 효과를 극대화시켰으며, 과일, 야채, 곡물, 허브, 해초 등의 천연 식물원재료를 사용해 채식주의자도 마음 놓고 섭취할 수 있다는 것이 브랜드 관계자의 설명이다. 합성감미료, 합성착색료, 합성착향료를 사용하지 않아 안전성 면에서도 탁월하다. 스피루리나 고유의 녹색으로 인해 ‘소스오브라이프’ 정제는 녹색을 띄고 있으며, 미세한 식물 입자가 산재해 있어 정제의 색상이 균일하지 않은 점도 특징이다. ‘소스오브라이프’는 ‘소스오브라이프 멀티비타민&미네랄’, ‘소스오브라이프 맨’, ‘소스오브라이프 우먼’, ‘소스오브라이프 프리네이탈’ 등 4가지 제품으로 만나볼 수 있다. ‘소스오브라이프 맨’은 남성 맞춤형 멀티비타민으로 에너지 생성을 도와 피로 및 스트레스 완화에 도움을 주는 비타민 B군과 남성 건강에 도움을 주는 아연 등이 포함됐다. 여성 맞춤형 멀티비타민 ‘소스오브라이프 우먼’은 혈액생성에 필요한 철분과 엽산, 뼈 건강에 중요한 칼슘 등 여성에게 필수적인 성분으로 구성됐다. 스피루리나는 각각 125mg씩 들어있다. ‘소스오브라이프’는 전국 백화점과 약국, 온라인몰(www.npshop.co.kr)을 통해 구입 가능하다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지난주 공사의 기업지원단을 이끌고 식초를 생산하는 지방의 중소 식품업체를 방문해 현장상담을 했다. 포도식초, 현미식초, 사과식초 등 수많은 식초 제품과 독특한 제조 노하우에 동행한 식품 전문가들이 매우 놀랐다. 특별한 방식으로 제조된 자연발효 식초는 프랑스에서 주문이 쇄도한다고 한다. 식품 전공자가 아니면서도 35년간을 식초 연구와 제품생산에 매진해 온 70세 넘은 기업가의 열정에도 감탄했다. 그런데 문제는 제품 판매방식이다. 식초에 관한 많은 전문지식과 노하우를 가지고 있으나 판매는 대부분 주문자상표부착생산(OEM)이나 유통업체 브랜드(PB) 형태를 취하고 있다. 그 결과, 실속은 판매망을 확보한 대규모 식품기업이 차지하는 것이다. 중소 식품기업의 생산과 판매전략, 수출시장 개척, 정부 정책 활용 등에 나름대로 전문적 컨설팅을 하였으나 판매 애로를 해결하는 일은 만만치 않음을 인식했다. 식초는 음식을 만드는 데 빼놓을 수 없는 조미료이며, 동서양을 막론하고 약품·식품 등 다양한 용도로 사용됐다. 중국 고대 의학서에도 식초의 신맛이 몸을 따뜻하게 하고 위와 간을 보양해 주면서 근육을 강화시키며 뼈를 부드럽게 한다고 했다. 그리스 의학자 히포크라테스는 다양한 질병 치료에 식초를 사용했고 사과식초를 꿀에 넣어 기침이나 감기치료에 썼다고 한다. 식초는 군인들의 힘을 기르고 활력을 높이는 음료수로도 많이 사용됐다. 로마 군인들이 많이 마신 ‘포스카’(posca)는 식초의 한 형태이다. 우리나라는 신라시대부터 식초가 사용된 것으로 추정되며 해동역사(海東繹史)에 따르면 고려시대에 음식 조리나 약용으로 다양하게 사용됐다. 최근 식초는 약용, 식용, 건강, 미용 등 180여 가지 용도로 다양하게 사용되는 고부가가치 제품이다. 특히 다이어트나 건강음료로 주목을 받고 있다. 고대 이집트 클레오파트라가 진주를 식초에 녹여 마셨다고 하였는데, 아마 미용에 좋다는 생각 때문이었을 것이다. 지난해 우리나라 음료 수출액이 2억 달러를 돌파했는데 상당량이 식초 관련 제품이었다. 역사적으로 우리 농업 분야에는 창조적 아이디어와 기술개발의 성과물이 즐비하다. 과학적인 고농서(古農書), 최초의 강우량 관측기구인 측우기, 우장춘 박사가 만들어낸 씨 없는 수박, 우리 환경에 맞는 배추, 무 종자 등 수없이 많다. 창조농업의 백미는 통일벼 개발이다. 1개의 자포니카 품종과 2개의 인디카 품종을 교배시킨 3원 교배는 과거 시도되지 않던 창조적 육종방법이었다. 통일벼 개발로 쌀 생산이 획기적으로 증대되면서 우리나라는 고질적인 보릿고개에서 해방됐다. 세계 유례 없이 짧은 기간에 식량 자급을 이룩한 우리 농업은 국제적인 성공 사례로 알려진다. 또 양잠 산물을 이용한 화장품, 치약, 비누는 널리 사용되고 있고 조만간 인공 고막이나 인공뼈 개발도 다가온다. 아프리카 케냐에서 공수해온 벌침 봉독(蜂毒)으로 젊음과 아름다움을 유지한다는 영국 찰스 황태자 부인 카밀라 여사의 이야기도 놀라울 것이 없다. 우리도 이미 봉독으로 젖소 유방염 치료를 실시하고 있다. 최근 한류 붐을 타고 한국음식이 건강식, 기능식으로 주목을 받고 있다. 전통 한식에 다양한 아이디어가 접목돼 세계인의 입맛에 맞도록 창조적 변형이 이루어졌기 때문이다. 정보기술(IT), 나노기술(NT), 생명공학기술(BT) 등 첨단 과학기술이 농업 분야에 응용된 지는 오래 전이다. 이제는 환경기술(ET), 문화기술(CT)도 농업 분야에 활용된다. 농업과 환경, 생태가 융·복합되고 1차, 2차, 3차 산업이 어우러진 6차산업으로 변모된다. 미래 농업 분야는 더 무궁무진하다. 컴퓨터로 온도와 습도를 조절하는 수직형 빌딩농장, 바닷물로 농사짓는 해수농업, 대체 에너지원으로 주목받는 미세조류 등도 조만간 실용화될 것이다. 인구증대, 식량위기, 물부족, 기후변화 등 지구촌 위기에 대응하기 위해서도 이제 창조 농업이 필요하다.

지구상에서 사용할 수 있는 가장 흔한 자원인 바닷물을 이용한 연료, 나이 들고 병든 인간의 장기를 건강한 것으로 대체해 줄 재생의학 기술, 오염된 물과 땅을 정화할 수 있는 바이오 환경복원기술 등이 환경오염과 자원고갈 등 인류의 삶을 위협하는 여러 난제를 극복할 수 있는 생명공학 기술로 선정됐다. 세계경제포럼(WEF 다보스 포럼) 산하 생명공학 글로벌 어젠다 카운슬은 25일 ‘인류의 삶의 질을 향상시킬 10대 바이오 기술’을 선정했다고 밝혔다. 지난해 창립된 생명공학 글로벌 어젠다 카운슬은 인류의 건강증진과 환경보호에 기여하는 생명공학 분야의 해법과 미래전략을 제시하기 위해 생명공학 분야 최고 전문가들의 의견을 수렴해 정책을 제안하는 모임이다. 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 카운슬 의장을 맡고 있다. 이 교수는 “이번에 선정한 바이오 기술은 바이오기술 분야 전문가들이 건강보건, 식량, 에너지 등 전 분야에 걸쳐 우리 삶에 가장 크게 영향을 미칠 기술을 선정하고 지난 1월 세계경제포럼에서 협의를 거쳐 최종 확정된 것”이라면서 “식량, 에너지, 환경오염 등 인류가 처한 여러 가지 문제에 대한 해결책을 제시하고 있다”고 설명했다. 10대 바이오 기술에는 가장 먼저 ‘생명공학에 기반을 둔 에너지와 연료의 지속가능한 생산’이 꼽혔다. 온실가스 배출과 지구온난화의 원인이 된 화석연료 사용 대신 화학물질이나 식물로부터 얻을 수 있는 에너지는 재활용이 가능하다는 것이 전문가들의 판단이다. 두 번째는 ‘지속 가능한 식량생산공학’으로 유전자 조작 작물을 적절하게 운용하면 인류의 생존에 필요한 식량을 부족하지 않게 생산할 수 있다. 세 번째는 지구 표면의 70% 이상을 차지하고 있는 바닷물을 이용한 연료 개발 및 해양농업 기술이다. 카운슬 측은 “대형조류와 미세조류 등 바닷속 식물을 활용하는 광합성 바이오매스를 기반으로 해양농업 기술이 주목받고 있다”고 설명했다. 이 밖에 이산화탄소를 에너지, 연료, 화학물질로 전환하는 기술과 손상되고 오래된 인간의 장기를 대체할 줄기세포 기술, 어떤 질병에도 치료가 가능한 약물 치료법과 질병 유발 세포만 공격하는 치료 기술, 유용한 박테리아를 증식시켜 오염된 땅과 물을 복구하는 생물학적정화 기술 등이 10대 기술 안에 포함됐다. 이 교수는 “인류가 처한 문제에 대한 실질적인 해결책을 제시하고 있다는 데 의미가 있다”고 말했다. 윤샘이나 기자 sam@seoul.co.kr

우리 주변 국가들이 바다에서 벌이는 힘겨루기가 심상치 않다. 우리나라는 일본과 독도 영유권, 동해 명칭을 놓고 갈등을 빚고 있다. 중국과는 이어도 해양과학기지를 놓고 말들이 많다. 중국과 일본은 댜오위다오(센카쿠 열도)에서, 일본과 러시아는 쿠릴 열도에서 마찬가지로 해양영토를 놓고 갈등을 빚고 있다. 중국은 남중국해의 난사 군도에서 필리핀·베트남과도 대립 중이다. 미국은 중국의 해양력 증강에 경계의 눈초리를 보내고 있다. 힘겨루기의 속내는 해양영토를 넓혀 자원을 확보하겠다는 것이다. 근해에서 긴장의 파도가 높이 일고 있다. 해양력 증강의 초석이 되는 것은 해양과학기술이다. 최근 중국은 마리아나 해구에서 심해유인잠수정 자오룽의 수심 7062m 시험 잠수에 성공했다. 이로써 중국은 세계 바다의 99.8%를 과학적으로 탐사할 수 있는 능력을 보유하게 됐다. 아폴로 우주인이 달에 가서 성조기를 꽂았을 때 미국인들이 그랬던 것처럼, 중국인들은 바닷속 깊이 들어간 자오룽의 쾌거에 어깨를 으쓱했을 것이다. 일본 역시 해양과학기술에서는 둘째 가라면 서운할 나라이며, 수심 6500m까지 들어갈 수 있는 심해유인잠수정 ‘신카이6500’을 보유하고 있다. 러시아는 6000m급 쌍둥이 심해유인잠수정 2정을 운영하고 있다. 최근 이 잠수정을 이용해 북극해의 바닥에 러시아 국기를 꽂기도 했다. 중국, 일본, 러시아에 둘러싸인 우리의 상황은 어떠한가. 1986년에 만든 ‘해양250’이라는 유인잠수정이 있다. 오래전 퇴역해 한국해양과학기술원(이하 해양과기원) 남해연구소에 보관돼 오다가 지금은 부산 영도에 자리를 잡은 국립해양박물관에 전시돼 있다. 심해 과학탐사에 활용되는 심해유인잠수정은 한 국가의 해양과학기술력을 가늠하는 척도가 된다. 우리나라도 6000m급 심해유인잠수정을 만들려는 움직임이 있다. 뒷짐 지고 구경만 하고 있을 수는 없기 때문이다. 최근 우리나라 해양과학기술을 한 단계 향상시킬 수 있는 기회가 있었다. 국내 유일의 종합해양연구기관이었던 한국해양연구원이 불혹의 나이 즈음에 해양과기원으로 확대·개편되어 지난 7월 1일 새롭게 출범한 것이다. 해양과기원은 해양 신산업 육성, 기후변화 연구, 남·북극 극지 인프라 확대, 해양연구 인프라 확충, 해양인재 양성, 국제협력 강화 등을 통해 해양과학기술 분야의 글로벌 리더로 도약하는 것을 목표로 하고 있다. 세계 1위를 지켜온 조선산업을 대신할 블루오션인 해양플랜트 연구개발, 에너지문제를 해결하기 위해 조력·조류·파력 등 해양 신·재생에너지 개발, 미생물을 이용한 바이오수소, 미세조류를 이용한 바이오디젤과 바이오에탄올 생산 기술개발에 주력할 예정이다. 육상자원 고갈에 대비한 해양광물자원 개발과 지구온난화로 인한 해양 관련 자연재해 대비에도 만전을 기할 것이다. 국토부는 또 해양과기원의 출범을 계기로 국가 해양과학기술 역량을 체계적·집중적으로 키워나갈 방침이다. 또 하나의 기회는 ‘살아 있는 바다, 숨 쉬는 연안’을 주제로 8월 12일까지 열리는 여수세계박람회(여수엑스포)이다. 어느덧 여수엑스포도 막바지에 와 있다. 개막 초기보다 점점 더 많은 관람객들이 찾고 있어서 박람회장의 열기가 고조됨을 느낄 수 있다. 이 국제행사는 해양이 우리의 삶에 얼마나 중요한지 세계인 모두가 확인하는 좋은 기회가 되고 있다. 조선·해운·항만물류·수산 등 해양 관련 산업은 우리나라 경제를 이끌어 가는 효자산업이지만 많은 국민이 이를 간과하고 있다. 이번 기회에 바다에 대한 국민의 관심이 커지기를 기대한다. 폐막 때 발표될 예정인 ‘여수선언’에는 소중한 바다를 깨끗하게 지키고, 현명하게 이용하자는 내용이 담긴다. 지금은 바야흐로 해양의 시대이다. 눈을 바다로 돌려 우리의 풍요로운 미래를 착실하게 준비해야 한다. 해양과학기술의 발전 없이 우리의 미래는 없다.

정해진 서울대 해양학과 교수팀은 “산호 속에서 서식하는 미세조류인 ‘심바이오디니움’이 식물의 성질뿐 아니라 동물의 성질도 동시에 갖고 있다는 사실을 밝혀냈다.”고 22일 밝혔다. 결과적으로 심바이오디니움을 번식시켜 급속히 줄어드는 산호를 되살릴 수 있는 방법을 찾아낸 것이다. 산호는 지난 수십년 동안 전체의 20% 이상이 사라졌다. 연구 결과는 국제학술지 미국립과학원회보(PNAS) 최신 호에 실렸다. 심바이오디니움은 산호, 말미잘, 해파리, 조개 등 다양한 해양 생물 안에서 공생하며 영양분을 공급해 주는 공생 미세조류다. 산호는 질소, 인 등 조류와 미생물이 자라는 데 필요한 영양분의 공급이 차단된 빈영양화 지역에 분포돼 있기 때문에 심바이오디니움이 없으면 생존하기 어렵다. 교수팀은 빈영양화 지역에 있는 심바이오디니움의 영양분 공급 경로를 추적해 심바이오디니움이 세균이나 다른 생물을 잡아먹고 번식할 수 있는 동물성을 가졌다는 사실을 처음 확인했다. 정 교수는 “온난화로 하얀 석회질만 남는 백화 현상이 일어난 산호에 심바이오디니움을 공급하면 산호초가 사라지는 것을 막을 수 있다.”고 설명했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

2025년 7월 어느 날. 아침 느지막이 눈을 뜬 김민수(가명·34)씨는 오른팔에 이식한 바이오 컴퓨터를 켜는 것으로 하루를 시작했다. 서울의 날씨를 책임지고 있는 ‘날씨 조절 관리자’인 김씨는 집에 설치된 스크린을 통해 화상회의에 참석했다. 인공비를 내리게 했더니 습도가 너무 높아져 김씨는 날씨 조종시스템을 조작했다. 점심식사는 영양 캡슐로 가볍게 해결하기로 했다. 미세조류(물, 이산화탄소, 햇빛을 통해 광합성 성장을 하는 단세포성 미생물) 스피루리나를 주원료로 한 이 캡슐은 입맛이 없어 끼니를 거르더라도 몸에 필요한 필수 영양분을 공급해 준다. 글로벌 미래연구기관 ‘밀레니엄 프로젝트’가 발행한 ‘유엔미래보고서 2025’를 바탕으로 재구성해본 2025년 한국인의 일상이다. 언뜻 황당해보이는 내용도 있지만 변화의 시대에 앞으로 어떤 일들이 벌어질지는 알 수 없는 일. 미래학의 대부 짐 데이토 교수도 “처음 들었을 때 우스꽝스러워야 가치 있는 미래”라고 하지 않았던가. 밀레니엄 프로젝트는 미래사회가 의식기술, 뇌공학 등과 나노·바이오기술이 합쳐진 융합의 시대가 될 것이라고 내다봤다. 보고서에는 융합을 통한 첨단기술의 발전이 완전히 바꿔놓을 인간의 생활상이 담겨있다. 유엔미래포럼측은 “기계가 인간의 지능을 따라잡는 시대가 머지않았다.”면서 “여기에 바이오·양자 컴퓨터 등이 사람의 몸속으로 들어가는 기술이 융합되면 생활양식에 큰 변화가 오게 될 것”이라고 주장하고 있다. 의식주 양상도 변하게 된다. 밀레니엄 프로젝트는 물부족 현상에다 급증하는 육류 수요까지 더해져 먹거리 전쟁이 본격화될 것이라고 예상했다. 이러한 문제는 미세조류와, 배양육(줄기세포를 인공적으로 키워 만든 고기)과 같은 ‘뉴 푸드’(New food)의 등장으로 해결된다는 것이 전문가들의 예측이다. 또 일자리가 수시로 바뀌게 되면서 한 곳에 거처를 두지 않고 여러 가구가 한집에 모여서 사는 집단거주의 형태로 바뀔 가능성이 높다고 내다봤다. 밀레니엄 프로젝트는 생활상이 바뀌면서 인간 관계에도 큰 변화가 올 것이라고 전망하고 있다. 결혼을 통한 전통적인 가족 구성은 동거 형태로 변하고, 직접적인 인간관계보다 사이버 공간을 통해 관계를 맺는 일이 잦아질 것이라는 설명이다. 한 발 더 나아가 남녀가 각 다른 목적의 파트너를 3명씩 갖는 형태로 진화할 것이라는 주장도 있다. 만능처럼 보이는 미래사회에도 위기는 예측된다. 전문가들은 지구 온난화로 인한 이상기후와 에너지·물 부족 등이 문제가 될 것이라고 전망했다. 유엔미래포럼 측은 “빠르면 2035년쯤 석유가 고갈되면 인류가 치명적인 결핍을 맞을 수 있다.”면서 “대체 에너지 개발과 지구 온난화 방지가 현재 인류에게 닥친 숙제”라고 강조했다. 맹수열기자 guns@seoul.co.kr

“지구촌에 마지막 한 사람이 살아남는다면 그 사람은 미래학자일 것이라고들 말해요. 미래를 미리 알고 준비하는 일이야말로 인류에게 가장 중요한 작업 중 하나일 것입니다.” 박영숙 유엔미래포럼 대표는 스스로를 ‘미래전문가’라고 소개했다. 미래를 탐구하고, 사회에 자극을 주며 나아가 대안을 제시하는 것이 자신의 소임이라는 것이다. 그는 현재 전 세계 45개 지부와 3000여명의 학자·전문가들이 속한 유엔 미래포럼 ‘밀레니엄 프로젝트’의 한국 대표를 맡고 있다. 박 대표는 우리의 미래 사회에 대해 거침없는 전망을 내놓았다. 상식적으로 쉽게 이해가 되지 않는 황당한 예측도 있지만 “농경 시대에 햄버거를 상상이나 했겠느냐.”는 그의 말은 ‘생각하면 이뤄지는’ 기술의 시대를 사는 우리에게 시사하는 바가 크다. 박 대표가 처음부터 미래학에 뜻을 둔 것은 아니다. 그는 “대사관에서 근무하던 1980년대 초반 승진을 위해 미래 예측 방법론을 배우기 시작했다.”고 말했다. 당시 한국이 저출산의 여파로 2300년이면 소멸할 수 있다는 주장을 접했다고 한다. 충격을 받은 박 대표는 주장이 사실이 되지 않도록 하는 대안을 마련하는 데 고심했고 ‘수양부모협회’를 대안으로 내놓았다. ‘행동하는 미래학자’로서 박 대표가 내디딘 첫걸음이다. 박 대표가 강조하는 미래사회의 ‘메가 트렌드’는 고령화, 여성성, 사회융합, 소셜미디어, 개인들의 DIY(직접 생산)경제 등이다. 그는 “‘변화하지 않으면 소멸한다’는 명제는 이미 진행 중”이라면서 “미래에 대한 뚜렷한 정체성을 찾아야만 살아남을 수 있다.”고 목소리를 높였다. 그는 “나노산업의 발달로 우리의 의복 문화가, 미세조류와 배양육 기술의 통해 식문화가 변할 것”이라고 주장했다. 우리의 생활이 기술의 발전에 맞춰 편하고 효율적인 방향으로 변해갈 것이라는 것이다. 또 “2030년에는 인간의 수명이 130세로 증가할 것”이라면서 “고령인구를 위한 서비스 업종도 덩달아 늘어날 것”이라고도 했다. 박 대표는 “2017년쯤이면 나노 어셈블러(원자 수준에서 물질을 제조해 내는 장치)와 3D 프린터(상품의 설계도를 바탕으로 입체로 인쇄하는 장치)가 본격적으로 등장할 것”이라고 예상했다. 이때부터 개인이 스스로 생산해내는 제조업의 혁신이 시작될 것이라는 설명이 뒤따랐다. 그는 “기존 제조업이 떠나간 자리는 이른바 ‘인터넷 공장’이 자리를 잡을 것이며, 이곳에서 1인 기업들이 네트워크를 통한 조합을 이룰 것”이라고 덧붙였다. 사회의 변화에 대해서는 더 과감한 의견들을 내놓았다. “20년 뒤에는 국가를 넘어서는 경제·도시 중심 공동체로 재편될 것”이라거나 “대학들이 통폐합되고, 사이버 무료강좌를 중심으로 한 교육으로 재편된다.”, “결혼제도가 사라지고 개인은 사랑 파트너, 생산 파트너, 생활 파트너 등 3명과 관계를 맺게 될 것” 등이 그것이다. 이런 주장의 근간에는 일자리를 찾아 떠도는 ‘노마드’(유목민) 생활이 일반화될 것이라는 예측이 자리 잡고 있다. 그는 “정보화시대의 수명이 얼마 남지 않았다.”면서 “2015~2020년에는 의식기술·기후에너지시대로 전환될 것”이라고 말했다. “이때가 되면 빛의 속도로 변하는 기술에 맞춰 미래를 예측하는 미래 예측의 중요성이 크게 부각될 것”이라고 강조했다. 그렇다면 박 대표의 미래 예측은 과연 얼마나 정확할까. 그는 이렇게 답했다. “일반적으로 70% 정도는 맞고 30%는 틀릴 거라고 본다. 기계와 인간이 융합되는 2030년쯤 되면 누구도 예측할 수 없을 것이라는게 대부분의 생각이다. 하지만 어제의 최신 정보를 바탕으로 꾸준히 업데이트한다면 가까운 미래는 예측 가능하지 않겠는가.” 맹수열기자 guns@seoul.co.kr

국내 연구진이 미세조류(微細藻類)를 이용해 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 처리하는 새로운 공정을 개발했다. 이 기술은 내년쯤 한국지역난방공사 현장에 실제로 적용될 예정이다. 심상준 고려대 교수 연구팀이 미세조류로 이산화탄소를 붙잡는 동시에 바이오디젤 등 다양한 용도로 미세조류를 빠르게 길러낼 수 있는 광(光)반응기를 만드는 데 성공했다고 18일 교육과학기술부가 밝혔다. 이 광반응기 안에서 미세조류는 광합성에 이산화탄소를 사용해 없애고, 광합성을 통해 불어난 미세조류는 바이오디젤 등 여러 용도로 쓰인다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

미래 최대 글로벌 부상산업을 가장 정확하게 파악하기 위해서는 미국 실리콘밸리의 벤처자본금이 어느 쪽으로 흘러들어가느냐를 보는 것이 중요하다. 실리콘밸리 상공회의소와 실리콘밸리 벤처협회에 따르면, 실리콘밸리에서는 2006년부터 60% 이상을 대체에너지 생산에 투자하고 있다. 정보기술(IT) 등 하이테크 산업 중심에서 에너지 생산기술 개발 및 투자로 선회한 투자의 귀재들을 보면 우리도 이제 어느 산업으로 돌아서야 하는지를 알 수 있다. 글로벌화는 바로 글로벌시장이 무엇을 원하고 있으며 어디에 일자리와 돈이 있는지를 잘 파악하는 길이다. 투자의 귀재들은 태양광과 알지(algae) 미세조류 바이오연료 생산에 가장 많은 투자를 하고 있다. 석유, 석탄은 미세조류가 땅속에 묻혀 수십억년 지나 생긴 것이다. 파낼 석유가 고갈되므로 이제 그 에너지를 인류가 직접 키우자는 것이다. 최근 미국 루이지애나주 랜드루 시큐어 상원의원은 홍수예방과 지구온난화, 즉 기후변화의 대안으로 미세조류로 바이오연료를 만들기 위해 12억 6000만 달러(약 1조 4000억원)나 되는 연방예산을 확보하였다. 이에 앞서 미국 국무부과 에너지부, 해군은 바이오연료에 대한 공동 투자계획을 발표하였다. 미국 정부는 앞으로 3년 내에 에너지안보를 위해 바이오연료 생산에 5억 1000만 달러를 투자할 방침이다. 민간 매칭 펀드를 하게 되면 이번 미국정부 발표로 바이오연료 시장에 약 10억 달러가 넘는 돈이 투자되는 셈이다. 2010년부터 액체연료, 즉 미세조류 등 바이오연료 기술이 파일럿 프로젝트에서 대량생산으로 옮겨가고 있기 때문에 미국정부가 대규모 투자를 하기로 결정한 것이다. 이러한 미국정부의 변화에 호응해 영국정부도 새로운 대안을 내놓았다. 거대한 비행기 모양의 ‘합성 나무’인 미세조류 나무가 빌딩의 벽에 튜브 모양으로 올라가고 지붕 위에도 담쟁이처럼 올라가서 지구온난화 기후변화의 주범인 이산화탄소를 제거하도록 하겠다는 것이다. 햇빛이 많이 있는 곳에서는 이 인공나무를 얼마든지 심을 수 있다. 미국의 기계공학연구소가 실험에 성공한 신기술로 지구 곳곳에 이런 나무를 심으면 기후변화를 막을 수 있다고 한다. 이 인공나무 잎들은 공기 중의 이산화탄소를 나무보다 수천배나 더 많이 제거해줄 수 있다고 한다. 미국 기계공학연구소의 환경과 기후변화팀장 폭스 박사는 10만개의 인공나무를 1500에이커(약 180만평)에 심으면 영국의 모든 이산화탄소를 제거할 수 있다는 주장도 했다. 영국의 발전소, 공장, 주택, 교통 및 조명 산업에서 방출하는 모든 이산화탄소를 제거할 수 있는 땅이 180만평이면 된다는 의미다. 500만 에이커의 땅에 이 인공나무를 심어 알지 미세조류를 키우면 전 세계 이산화탄소를 없앨 수 있으며, 동시에 바이오연료나 미래의 단백질원으로 주목되는 스피룰리나(spirulina)를 생산할 수 있다는 게 그의 주장이다. 인공나무 하나를 제작하는 데에는 2만 달러가 필요하다. 발전소, 공장 등 대규모로 이산화탄소를 방출하는 곳과 가까운 거리에 미세조류 인공나무 숲을 만들어 공기 중의 이산화탄소를 미세조류가 먹도록 하면 효과가 있다. 특히 자동차로부터 나오는 이산화탄소를 없애기 위해 고속도로 주변에 이 미세조류 나무를 심는 게 좋다. 영국에서는 이산화탄소를 가장 많이 방출하는 발전소의 이산화탄소 배출량을 줄이기 위해 의무적으로 이 미세조류를 생산하도록 할 예정이라고 한다. 더비어 인피니티 바이오 디젤사의 회장 프리크 더비어는 땅이나 농수를 사용하지 않아 농업과 경쟁하지도 않으면서 폐수와 이산화탄소를 영양분으로 먹고 바이오디젤을 만드는 미세조류야말로 기후변화의 대안이라고 말하기도 한다. 우리나라는 지구촌에서 이산화탄소를 많이 배출하는 8위 국가다. 대규모 원유수입국으로서 대안을 미세조류로 할 것을 제안해 본다.

●과학카페(KBS1 밤 11시 40분) 경유를 대체할 수 있는 친환경 연료인 바이오디젤. 원료로 콩, 팜 등이 다양하게 쓰이고 있다. 그런데 최근 연구진들은 바다에서 바이오디젤의 원료를 찾는 데 주목하고 있다. 그 주인공은 바로 미세조류다. 미세조류는 같은 면적에서 키웠을 때 일반 작물보다 8배에서 250배까지 더 많이 생산할 수 있다는 장점이 있다는데…. ●스파이 명월(KBS2 밤 9시 55분) 명월의 신변을 조사하던 강우는 명월의 이력이 모두 조작되었음을 알고는 큰 충격을 받고 명월을 멀리하게 된다. 류는 강우에게서 가져온 사합서를 희복과 옥순에게 잘 숨겨 달라고 부탁하고, 주 회장은 진품 사합서를 꼭 찾으라며 류에게 협박한다. 한편 강우와 명월은 소속사의 부탁으로 공식 연인 사이를 계속 유지하게 된다. ●MBC월화특별기획 계백(MBC 밤 9시 55분) 의자와 계백의 기지로 싸움은 백제의 승리로 끝난다. 백제로 돌아오지 않겠다는 계백에게 은고는 자신에게 준 마음을 돌려 달라며 설득한다. 그런 은고의 모습을 본 의자는 씁쓸한 마음을 애써 감춘다. 한편 궁을 돌아다니던 계백은 사택비와 다정하게 이야기를 주고받는 은고의 모습을 발견한다. ●몽땅 내 사랑(MBC 밤 7시 45분) 혜옥은 옥엽의 유치한 모습을 보고, 순덕(리지)에게 소개팅을 시켜 주겠다고 말한다. 순덕은 소개팅을 하지 않기 위해 혜옥에게 실망스러운 모습을 계속해서 보여 준다. 한편 국가대표 선수가 되기 위한 대회를 앞두게 된 두준. 두준은 유도 대회에서 자신이 우승하면 샛별에게 좋아하는 마음을 전하기로 결심한다. ●한국기행(EBS 밤 9시 30분) 청정한 자연환경과 나비고을로 잘 알려져 있는 전남 함평. 대지가 넓고 산세가 우람하며 넓은 들이 펼쳐져 있는 곳이다. 그만큼 살기가 좋고 모든 것이 조화를 이룬 넉넉한 고장이다. 게다가 맑은 강이 흐르고, 들판과 갯벌엔 다양한 먹을거리와 문화가 있다. 함평천지 너른 들에 태평가가 울리는 그곳으로 함께 따라가 본다. ●경찰 25시(OBS 밤 11시) 한 여자가 인터넷 채팅으로 알게 된 남자와 성관계를 가졌다. 여자는 남자가 자신의 다리에 무엇인가를 몰래 찔러 넣었다고 했다. 그것은 사실 마약이었다. 약 기운에 취한 여자는 남자의 집까지 찾아가게 되었다. 남자는 여자를 며칠 동안 감금하며 마약을 투약했고, 다른 공범들과 번갈아가며 성폭행까지 저질렀다고 하는데….

폐수에서 자란 미세조류(광합성을 하는 단세포생물)를 연료로 사용해 바이오에탄올 등을 생산할 수 있는 친환경 바이오에너지 기술이 국내 연구자에 의해 개발됐다. 수질오염의 주범인 미세조류를 이용해 현재 바이오에너지원으로 널리 활용되는 사탕수수나 전분을 대체할 수 있는 가능성이 열린 셈이다. 연세대학교 전병훈 교수 연구팀은 4일 “초음파 기술을 이용해 폐수에서 자라는 미세조류에 함유된 탄수화물을 에탄올과 수소 등 바이오 에너지로 바꾸는 데 성공했다.”고 밝혔다. 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 ‘중견연구자 지원사업’의 지원으로 진행된 이번 연구는 환경·에너지분야 권위지인 ‘에너지·환경과학’ 7월호에 게재됐다. 전 교수는 “초음파로 파쇄된 미세조류는 파쇄되지 않은 미세조류보다 6배 이상 많은 바이오 에탄올을 생산했다.”면서 “효율은 85%로 사탕수수나 전분에서 회수되는 탄수화물과 비슷한 수준”이라고 설명했다. 연구팀은 폐수에서 미세조류를 직접 분리·배양해 연구했으며 이 미세조류는 미국의 ‘진뱅크’(유전자 데이터베이스)에 새로운 종류로 등록됐다. 박건형기자 kitsch@eoul.co.kr

낙동강 연안의 새 문화·경제권 구축을 위한 큰 그림이 그려졌다. 경북도는 4일 도청 강당에서 4대강 살리기 사업과 연계해 강으로부터 4㎞ 이내의 연안 지역을 개발하는 ‘낙동강 연안 그랜드 마스터 플랜’의 최종 용역 보고회를 가졌다. 이 계획은 낙동강 중심의 새로운 강 문화·경제권을 구축, 이를 지역경제와 주민소득 향상으로 연결시키기 위해 구상됐다. 김관용 경북도지사의 “강을 통해 먹고살 수 있는 미래 기반을 마련해야 한다.”는 강력한 의지가 바탕이 됐다. 보고회에서는 ▲6개 핵심선도 사업 ▲강 중심의 도시공간구조 개편 ▲낙동강과 10개 지천의 생활 중심 기능 강화 등 3개 분야의 밑그림이 제시됐다. 핵심 선도사업은 2020년까지 상주에 국립농업생명미래관을 건립하는 것을 비롯해 미세조류 바이오에너지 연구개발센터(칠곡), 환경 생태공원(구미), 아시아 술 문화공원(낙동강 일원), 전통숙박시설인 고요한 아침마을(안동), 나루 문화예술 공원(고령) 등을 조성하는 것이다. 이들 사업에는 총 1조 2443억원이 투입될 것으로 알려졌다. 또 강 중심의 도시 구조를 구축한다는 계획에 따라 수변 시가지(안동, 구미, 칠곡)와 신도시(안동·예천 신도청 소재지와 고령)를 친수구역으로 재편할 예정이다. 대구 김상화기자 shkim@seoul.co.kr

새만금호의 수질 개선을 위한 다양한 아이디어가 제시됐다. 전북도는 지난 3월부터 9월까지 전 국민을 대상으로 새만금 수질 개선 아이디어를 공모한 결과 모두 87건이 접수됐고 이 가운데 6건이 우수제안으로 선정됐다고 19일 밝혔다. 최우수작은 강원대 허우명 환경공학과 교수가 제안한 ‘친환경 울타리’다. 허 교수는 폐비닐이나 나무칩 등 재활용품으로 만든 높이 50㎝가량의 울타리를 농경지와 하천 사이에 설치, 빗물에 씻긴 농경지의 농약, 화학비료 등이 하천에 유입되는 양을 최소화하자는 안을 제안했다. 울타리 속에 잡초씨앗을 넣어 기르면 미관까지 좋은 것으로 평가됐다. 이 제안은 실증 시험 결과 총인이 최대 8분의1, 총질소는 4분의1가량 줄어드는 것으로 나타났다. 또 전북 부안군 장영숙씨는 물 절약 포인트제와 수질기금 도입을, 농어촌연구원 남귀숙씨는 미세조류를 이용한 영양염류 처리 기술을 제안했다. 이 밖에도 개방형 우수배수로 설치(전주지방환경청 송기판씨), 농업용수 수질유량측정망 운영(전주지방환경청 김형섭씨) 등도 우수 제안으로 선정됐다. 전주 임송학기자 shlim@seoul.co.kr

이렇게 거대한 ‘카푸치노’가 있을까? 누군가 태평양 바다 한 가운데에서 목욕을 하려 거품을 풀어놓은 것 같기도 하고, 어찌보면 거품을 수북하게 올린 카푸치노 같기도 한 독특한 장면이 캘리포니아에서 포착됐다. 최근 칠레를 강타한 지진의 영향으로 지질권이 불안정한 가운데, 불규칙한 해양성 기류가 바람과 파도를 만들면서 거대한 거품이 발생했다. 거품의 성분을 조사한 결과, 바다 깊숙한 곳에서 미세 바다생물의 퇴적층이 지진과 함께 파괴되면서 생긴 단백질과 가소성 분자 등이 검출됐다. 퇴적된 미세조류종은 식물플랑크톤인 ‘파에오시스티스’(Phaeocystis)로 알려졌다. 전문가들은 지진과 여진으로 퇴적층이 불안해진 상태에서 강한 바람으로 큰 파도가 만들어졌고, 이 파도의 영향으로 ‘카푸치노 해변’이 형성된 것으로 보인다고 설명했다. 이 거품은 캘리포니아 남부와 옥스나드의 할리우드 비치까지 이어졌으며, 여진의 영향으로 당분간 더 많은 거품이 형성될 것으로 전문가들은 추측했다. 서울신문 나우뉴스 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr @import’http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css’;

│킹 조지(남극) 박건형특파원│“세종기지가 20년을 넘겼지만, 그중 상당 시간은 기지를 지어 놓고 유지하느라 버거웠던 시기입니다. 근처 기지들과 교류해 노하우를 쌓고 혹한의 환경에 적응하는 데만 10년이 넘는 시간이 걸렸죠. 우리나라의 본격적인 극지연구 시대는 2004년부터 열렸다고 보는 것이 맞을 것 같습니다.” 세종기지에서 만난 한 연구원은 한국 극지연구의 현실에 대해 거침없는 말들을 쏟아냈다. 그가 말한 2004년은 2003년 고 전재규 대원이 사고로 숨진 후 한국 사회와 과학계가 열악한 극지연구의 실상에 대해 인식하기 시작한 때다. 얘기를 듣고 있던 대원들 모두 “당시 기지를 지어 놓고 유지보수를 할 예산도 충분하지 않아 연구에는 크게 신경을 쓰지 못했다.”면서 “재규의 희생이 오늘을 만들었다.”고 고개를 끄덕이며 공감을 표시했다. 한국해양연구원의 한 본부에 불과했던 극지연구본부는 사고 이후 부설이기는 하지만 별도의 극지연구소로 분리됐다. 월동대에는 별도의 해상안전 요원이 배치됐고 몇년간은 해양경찰청에서 현직 경찰을 파견하기도 했다. ●2004년부터 본격 연구시대 월동대를 위한 책과 DVD 등 물품도 대폭 늘었고, 대전중앙과학관과 서울과천과학관에 세종기지와 연결된 화상체험실이 생기는 등 대중적인 인지도도 달라졌다. 이제 대원들은 기업의 지원으로 인터넷전화를 이용해 한국의 가족들과 언제든지 통화가 가능하고 느리기는 하지만 인터넷 서핑도 자유롭다. 이같은 대내외적 위상 변화를 바탕으로 지난 5년여에 불과한 시간 동안 세종기지에서 한국이 얻은 성과는 놀라울 정도다. ‘불타는 얼음’으로 불리는 가스하이드레이트를 세종기지 인근에서 대량으로 발견했다. 이는 한국 전체가 400여년간 사용할 수 있는 양이다. 남극 해빙에 존재하는 미세조류가 합성하는 결빙방지 단백질을 이용해 인간 혈액을 안전하게 냉동보관하는 기술도 개발했다. 특히 이 기술은 기존의 혈액 냉동 물질에 비해 독성이 전혀 없는 생체부동액으로 높은 관심을 모으고 있다. 매년 여름철 대륙을 한 달 이상 헤매며 우주의 흔적을 찾는 ‘운석탐사대’도 빼놓을 수 없다. 지구 생성과 같은 시기에 만들어진 운석은 태양계 탄생의 신비를 풀 수 있는 정보를 담고 있으며 특히 인위적인 영향이 적은 남극의 운석은 가치가 아주 높다. 한국 탐사대는 이미 수십개의 운석을 발견해 국내로 보관, 중요한 시료로 사용하고 있다. 남극을 적극적으로 활용하기 위한 구애의 손길도 뜨겁다. 국토해양부는 2010년 이후 전 선박에 의무적으로 탑재해야 하는 ‘전자해도’ 탐사를 위해 세종기지에 상주요원 파견을 검토 중이고 항공우주연구원 역시 인공위성 교신을 위해 세종기지 내에 위성국을 설치하고 대원을 수시로 보내고 있다. 한국의 극지연구는 앞으로 더 많은 발전 가능성을 갖고 있다. 우선 쇄빙선 아라온이 올해 진수된다. 쇄빙선은 극지의 얼음에 올라타 선박의 무게로 얼음을 눌러 부수며 전진할 수 있는 선박이다. 엔진의 출력이 커야 하는 것은 물론 선박 자체의 무게도 훨씬 무겁다. 19세기 중반부터 고래잡이를 위해 증기엔진을 사용한 쇄빙선 건조가 시작됐고 러시아는 1959년 원자력엔진을 탑재한 쇄빙선을 선보이기도 했다. ●올 3월 쇄빙선 진수 예정 한국의 쇄빙선 ‘아라온’은 전재규 대원의 죽음 이후 추진돼 2004년부터 1040억원이 투입됐다. 올 3월 진수될 예정이다. 1m 두께의 얼음을 깨는 동시에 시속 5~6㎞의 속도로 운항이 가능하다. 일부 월동대원들은 “상당수 사람들이 ‘전재규호’라는 이름이 당연하다고 생각했지만 끝내 이루지 못했다.”면서 아쉬움을 나타내기도 했다. 아라온은 올 한해 시험운항을 마친 후 내년쯤 남극 항해를 시작한다. 아라온에 대한 주변국들의 관심도 높다. 실제로 지난해 이명박 대통령의 중국 방문 당시 한·중 정부는 ‘아라온 공동사용’에 대한 조항을 명문화했을 정도다. 현재 후보지 선정작업이 진행 중인 남극 제2기지 사업도 기대를 모은다. 남위 75도, 서경 136도에 위치한 ‘케이프벅스’ 인근이 가장 강력한 후보지로 꼽히고 있다. 강천윤 극지연구소 지원실장은 “해안가를 따라 각국 기지가 빼곡히 자리잡고 있는 동남극(큰 남극)에 비해 우리가 2기지 후보로 꼽고 있는 서남극(작은 남극)은 러시아가 건설하고 쓰지 않은 기지를 제외하고는 뚜렷한 기지가 없다.”면서 “지구온난화 영향이 급격하게 나타나고 있는 지역이고, 독자적인 연구가 가능한 만큼 한국 극지연구 수준을 획기적으로 끌어올릴 것”이라고 밝혔다. ●진정한 극지연구 강국으로 서남극 지역은 겨울철 기온이 영하 60~70도 수준으로 월평균 풍속이 초속 22m에 이르고 연중 쇄빙선이 접근할 수 있는 기간이 25일에 불과한 그야말로 ‘고난의 지역’이다. 그러나 21차 월동대원들은 “대륙기지가 생긴다면 꼭 가장 먼저 가보고 싶다.”고 말할 정도로 큰 기대를 나타내고 있다. 다만 일각에서는 “무엇보다 신중해야 할 극지 연구 인프라가 예산지원 부족으로 충분한 검토가 이뤄지지 않을 수 있다.”면서 우려를 나타내고 있다. 올해 제2기지 탐사에는 총 30억원의 예산이 배당됐지만 이는 실제 소요비용 60억의 절반에 불과한 수준이다. 홍종국 세종기지 제21차 월동대장은 “앞으로의 5년은 지난 20년에 비해 훨씬 더 많은 것을 이룰 수 있다.”면서 “쇄빙선 아라온이 올해 건조되고 2011년 제2기지가 서남극 대륙에 건설되면 한국은 진정한 극지연구 강국이 될 수 있을 것”이라고 말했다. kitsch@seoul.co.kr 후원 The Science Times