삼성전자가 세계 최초로 인공지능(AI) 프로세서를 장착한 ‘지능형 메모리 반도체’를 개발했다. 정보 저장만 가능했던 메모리 반도체가 시스템 반도체의 영역인 AI 연산 기능까지 겸하는 새로운 패러다임을 열어 낸 것이다. 삼성전자는 차세대 융합기술이 적용된 ‘HBM-PIM’을 개발했다고 17일 밝혔다. 2018년 슈퍼컴퓨터에도 사용할 수 있는 2세대 고대역폭 메모리 반도체인 ‘HBM2아쿠아볼트’를 양산했는데, 이번에는 여기다 AI 엔진 기능을 장착한 새로운 제품을 만들어 낸 것이다. 슈퍼컴퓨터와 같은 AI 시스템에 이번에 개발한 HBM-PIM을 적용하면 기존 시스템과 견줘 성능은 약 2배 이상 높아지고, 시스템 에너지는 70% 이상 줄일 수 있다. 최근 AI 응용 영역이 넓어지면서 고성능 메모리 반도체 수요가 가파르게 성장 중인데 이번 신제품은 기존 D램이 지니던 한계를 뛰어넘었다. 여태까지의 설계에서는 중앙처리장치(CPU)와 기억장치(메모리) 사이에 직렬 방식으로 이동하는 데이터가 많아지면 지연 현상이 발생했다. 이를 극복하기 위해 메모리 내부에 AI 엔진을 장착한 뒤 병렬 처리를 극대화하니 일부 연산은 굳이 CPU까지 갈 필요가 없어 데이터 이동량이 줄었다. CPU의 기능을 완전히 대체한 것은 아니지만 HBM-PIM이 일부 ‘연산 업무’를 덜어 간 것이다. 삼성전자는 최근 국제고체회로학회(ISSCC)에 HBM-PIM에 대한 논문을 공개했다. 상반기 내 고객사와 함께 테스트 검증을 완료해 PIM 생태계를 구축해 나가며 반도체 ‘기술 초격차’ 전략을 이어 갈 계획이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자가 세계 최초로 인공지능(AI) 프로세서를 장착한 ‘지능형 메모리 반도체’를 개발했다. 정보 저장만 가능했던 메모리 반도체가 시스템 반도체의 영역인 AI 연산 기능까지 겸하는 새로운 패러다임을 열어 낸 것이다. 삼성전자는 차세대 융합기술이 적용된 ‘HBM-PIM’을 개발했다고 17일 밝혔다. 2018년 슈퍼컴퓨터에도 사용할 수 있는 2세대 고대역폭 메모리 반도체인 ‘HBM2아쿠아볼트’를 양산했는데, 이번에는 여기다 AI 엔진 기능을 장착한 새로운 제품을 만들어 낸 것이다. 슈퍼컴퓨터와 같은 AI 시스템에 이번에 개발한 HBM-PIM을 적용하면 기존 시스템과 견줘 성능은 약 2배 이상 높아지고, 시스템 에너지는 70% 이상 줄일 수 있다.최근 AI 응용 영역이 넓어지면서 고성능 메모리 반도체 수요가 가파르게 성장 중인데 이번 신제품은 기존 D램이 지니던 한계를 뛰어넘었다. 여태까지의 설계에서는 중앙처리장치(CPU)와 기억장치(메모리) 사이에 직렬 방식으로 이동하는 데이터가 많아지면 지연 현상이 발생했다. 이를 극복하기 위해 메모리 내부에 AI 엔진을 장착한 뒤 병렬 처리를 극대화하니 일부 연산은 굳이 CPU까지 갈 필요가 없어 데이터 이동량이 줄었다. CPU의 기능을 완전히 대체한 것은 아니지만 HBM-PIM이 일부 ‘연산 업무’를 덜어 간 것이다. 삼성전자는 최근 국제고체회로학회(ISSCC)에 HBM-PIM에 대한 논문을 공개했다. 상반기 내 고객사와 함께 테스트 검증을 완료해 PIM 생태계를 구축해 나가며 반도체 ‘기술 초격차’ 전략을 이어 갈 계획이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

DNA의 작은 고리들이 어떻게 하나의 세포 속에서 춤추듯 움직이는지를 보여주는 영상을 과학자들이 처음으로 만들었다. 영국 리즈대와 셰필드대 그리고 요크대 공동연구진은 DNA의 단일 분자를 역대 가장 높은 해상도로 촬영한 이미지를 기반으로 이와 같은 영상을 제작했다. 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실린 연구논문에 첨부된 이 영상은 세포 속 DNA가 어떤 형태들로 변할 수 있는지를 자세히 보여준다. 이는 첨단 원자현미경과 슈퍼컴퓨터의 시뮬레이션 기술을 결합해 가능한 것이다. 이전까지는 현미경만을 사용했기에 DNA의 정지된 이미지만을 볼 수 있었다.영상은 DNA의 상징적인 이중 나선 구조를 보여준다. 시뮬레이션 기술 덕분에 DNA 안에 있는 모든 원자의 위치와 그것들이 어떻게 뒤틀리고 휘어지는지를 고스란히 묘사한다. 이에 대해 연구진은 “DNA를 이런 방법으로 자세히 관찰할 수 있으면 새로운 유전자 치료법의 개발 속도를 높이는데 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 연구에 참여한 셰필드대학의 앨리스 핀 박사도 “직접 보면 안 믿을 수 없겠지만, DNA 만큼 작은 것으로는 DNA 분자 전체의 나선 구조를 보는 것은 매우 어려운 일”이라면서 “이 영상은 지금까지 본 적이 없는 자세한 수준으로 DNA의 꼬임을 관찰할 수 있게 해준다”고 덧붙였다.한편 인간의 세포 하나에는 길이 2m에 달하는 DNA가 다양한 모양으로 꼬여 있다. 흔히 초나선꼬임(supercoiling)이라고 부르는 이 과정은 고리 모양의 DNA가 유전체의 모든 곳에 존재하고 있다는 것을 의미한다. 사진=네이처 커뮤니케이션스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 ‘GPT3’라는 인공지능(AI)이 화두다. 테슬라 창업자 일론 머스크 등이 참여해 설립한 인공지능 연구기관인 ‘오픈AI’가 개발한 대규모 언어모델로 마이크로소프트 슈퍼컴퓨터 수준의 최고 컴퓨팅 기술로 학습했다. CPU 28만 5000개, GPU 1만개, 400기가비트(Gb) 네트워크로 시스템 규모부터 압도적이다. 샘플 2~3개만 주면 사용자가 원하는 형태로 변환해 준다. 지난해 대화, 질의응답, 번역, 프로그램 작성 등에 사용되더니 최근에는 이미지를 그리는 변환까지도 가능해졌다고 한다. AI 발전을 실감케 하는 대목이다. 범용 AI 개발을 목표로 해 온 연구진에게도 이슈다. GPT3가 적은 샘플로 좋은 결과를 얻은 것은 사실이지만 범용언어 인공지능으로는 부족한 점이 많다. 추가 학습이 없어 지속적으로 샘플을 공급해야 하고, 모델 구조 한계로 의미 비교평가에 약하며, 사고추론 과정이 규명되지 않는다. AI 원천기술이라 할 수 있는 음성언어 정보를 연구한 지 올해로 30여년이 됐다. 그동안 콜센터, 챗봇, 교육용 영어학습, 통·번역, 특허문서 번역, 국회도서관 서비스 등에 사용됐다. 한국어에 특화된 발화음성, 말뭉치 데이터베이스, 언어연구 등을 지속적으로 같이했기에 가능한 일이었다. GPT3를 무조건 따라하기보다는 한국어에 특화된 범용언어 인공지능 확보 전략이 필요하다. ‘한국어에 적합한 범용언어 인공지능’ 확보를 위해 범국가적 협력이 필요한 때이다. 민옥기 한국전자통신연구원 지능정보연구본부장

최근 ‘GPT3’라는 인공지능(AI)이 화두다. 테슬라 창업자 일론 머스크 등이 참여해 설립한 인공지능 연구기관인 ‘오픈AI’가 개발한 대규모 언어모델로 마이크로소프트 슈퍼컴퓨터 수준의 최고 컴퓨팅 기술로 학습했다. CPU 28만 5000개, GPU 1만개, 400기가비트(Gb) 네트워크로 시스템 규모부터 압도적이다. 샘플 2~3개만 주면 사용자가 원하는 형태로 변환해 준다. 지난해 대화, 질의응답, 번역, 프로그램 작성 등에 사용되더니 최근에는 이미지를 그리는 변환까지도 가능해졌다고 한다. AI 발전을 실감케 하는 대목이다. 범용 AI 개발을 목표로 해 온 연구진에게도 이슈다. GPT3가 적은 샘플로 좋은 결과를 얻은 것은 사실이지만 범용언어 인공지능으로는 부족한 점이 많다. 추가 학습이 없어 지속적으로 샘플을 공급해야 하고, 모델 구조 한계로 의미 비교평가에 약하며, 사고추론 과정이 규명되지 않는다. AI 원천기술이라 할 수 있는 음성언어 정보를 연구한 지 올해로 30여년이 됐다. 그동안 콜센터, 챗봇, 교육용 영어학습, 통·번역, 특허문서 번역, 국회도서관 서비스 등에 사용됐다. 한국어에 특화된 발화음성, 말뭉치 데이터베이스, 언어연구 등을 지속적으로 같이했기에 가능한 일이었다. GPT3를 무조건 따라하기보다는 한국어에 특화된 범용언어 인공지능 확보 전략이 필요하다. ‘한국어에 적합한 범용언어 인공지능’ 확보를 위해 범국가적 협력이 필요한 때이다. 민옥기 한국전자통신연구원 지능정보연구본부장

중소벤처기업부가 오는 6월 대전청사에서 세종으로 이전하고, 서울에 있는 기상청이 대전청사로 연쇄 이동한다고 정세균 총리가 공식 확인했다. 정 총리는 9일 국무회의에서 “지난달 중기부의 세종시 이전이 확정됨에 따라 대전청사를 효율적으로 활용하기 위한 방안을 마련해야 한다”며 이같이 밝혔다. 정 총리는 특히 “기상청이 제공하는 기상 서비스는 국민 일상생활에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 행정안전부와 기상청 등 관련 부처는 청사 이전으로 대국민 서비스 제공에 차질이 발생하지 않도록 만전을 기해 달라”고 당부했다. 정 총리는 중기부의 세종시 이전으로 대전에 있는 중기부 산하 공공기관들도 세종시로 함께 이전하게 됨에 따라 국토교통부 등에 지역 균형발전 등을 고려해 후속 대책을 강구하도록 주문했다. 총리실 관계자는 “현재 관련 정부 부처들이 전체적으로 이전 논의와 준비를 계속 진행하고 있는 상황에서 설 연휴를 앞두고 총리가 이에 더욱 매진해 달라고 강조한 발언으로 볼 수 있다”고 전했다. 대전시와 경제계는 중기부의 세종 이전에 불만을 표출하며 공공기관 등의 추가 이전을 요구하고 있다. 대전청사 관계자는 “정부 결정에 대한 평가는 의미가 없다”면서도 “업무 연관성 등을 고려한다면 방위사업청이 더 맞지 않나 하는 생각이 든다”고 말했다. 서울을 떠나야 하는 기상청은 분주해졌다. 중기부와 기상청 정원이 약 500명으로 비슷하지만 장비가 많아 만만치 않은 작업이다. 기상청은 기상예보 등 국민 서비스 중단이 없어야 한다는 전제 아래 관측·분석 장비·설비 이전이 필요 없는 조직부터 대전청사로 옮긴 뒤 예보 업무 등을 담당하는 부서가 뒤따라 가는 방안을 검토 중이다. 문제는 국가기상센터로, 처리하는 데이터 용량이 방대해 대전청사 내 설치가 어려운 것으로 알려졌다. 슈퍼컴퓨터 백업 서버 등도 필요해 별도 시설을 마련해 이전할 수밖에 없는 상황이다. 세종 박찬구 선임기자 ckpark@seoul.co.kr대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

광주에서는 최근 10일 새 코로나19 확진자가 350여명이나 무더기로 쏟아졌다. TCS 국제학교와 대형교회, 성인오락실 등을 통해 전방위로 확산되는 추세다. 이용섭 광주시장은 2일 “확진자가 한 자리 숫자로 떨어질 때까지 비상 근무를 하겠다”며 지난 5일간 24시간 시장실에서 쪽잠을 자면서 방역을 진두지휘하고 있다. 시민 모두가 고통의 시간을 보내고 있다. 이런 가운데 지난달 29일 시청에서 의미 있는 행사가 열렸다. 광주·경기·부산 등이 참여한 ‘인공지능(AI) 헬스케어 플랫폼 구축 결성식’이었다. 광주의 AI 집적단지 슈퍼컴퓨팅·데이터센터와 경기 판교테크노밸리, 부산의 스마트헬스케어 분야 등을 연결하는 초광역 국책 사업이 첫발을 내디뎠다. 이렇듯 중대한 현안이 순풍에 돛을 달았지만 코로나19 사태에 가려 자기가 아무리 잘해도 남이 알아주지 못한다는 ‘수의야행’ 꼴이다. 백신 보급이 시작되는 봄이 지나야 산업 전반에 활기가 돌 것으로 보인다. 이 시장을 만나 시정 전반에 대해 들어 봤다.-‘AI 광주시대’를 선포한 지 1년이 됐다. “코로나19는 비대면 디지털 시대를 가속한다. AI는 새로운 기회다. 지난해부터 첨단 3지구에 국내 유일의 국가 AI 융복합단지를 조성하고 있다. 2025년까지 4116억원을 들여 데이터센터 등 AI 핵심 기반시설을 구축한다. 조만간 세계 ‘톱10’ 수준의 국가 AI 데이터센터도 착공한다. 현재 국내 최대 슈퍼컴퓨터는 한국과학기술정보연구원의 ‘누리온 5호기’로 성능이 25.7펩타플롭스(세계 17위)다. 광주에 구축되는 것은 88.5펩타플롭스로 3배 이상 높다. 이에 힘입어 새해에도 AI 전문기업인 ㈜데이터스트림즈 등 5개 사가 광주에 둥지를 틀기로 협약했다. 70번째 기업이다. 이 가운데 36개 업체가 지역에 법인을 설립하고 연구소 문을 열었다. 인공지능사관학교를 운영해 155명의 실무형 인력도 배출했다. 광주과기원과 전남대 등 지역 대학도 AI 관련 학과를 개설하고 있다. AI 스타트업들이 유니콘 기업으로 성장할 수 있도록 멘토단을 비롯해 법률, 특허, 국제회의 등을 원스톱으로 지원한다. AI 창업 캠프와 1000억원 규모의 AI 투자 펀드도 운영 중이다.” -최근 광주경제자유구역청이 문을 열었다. “민선 7기 1호 공약으로 전국에서 아홉 번째로 개청했다. 성공 여부는 광주의 미래와 직결된다. 최근 몇 년간 지지부진한 광주 경제 체질을 근본적으로 바꿀 수 있다. 광주경제자유구역청은 앞으로 지역 핵심 전략산업 거점인 4개 산업단지를 기반으로 투자 유치 활동을 주도한다. 경제자유구역으로 지정된 산업단지에는 각종 기반시설이 확충되고 규제 특례 적용과 조세 감면 등 다양한 혜택을 준다. 이를 토대로 첨단 3지구 AI융복합산업단지를 비롯해 미래형 자동차를 생산할 빛그린산업단지, 스마트에너지가 주력인 도시첨단산업단지 1·2 지구 등을 활성화할 수 있다. 4차 산업혁명의 상징인 AI 관련 기업은 지난해부터 ‘광주 러시’가 이어진다. 기업의 애로를 파악해 성공의 디딤돌을 만드는 것도 광주경제자유구역청이 주도한다. 친환경 자동차와 자율 주행, 스마트그리드 분야 등에 대한 투자 유치 계획도 마련 중이다.” -광주글로벌모터스(GGM) 공장 건립 진행 상황은. “2019년 1월 31일 현대자동차와 투자 협약한 지 2년여 만에 공정률이 83％에 이른다. 오는 4월 준공식을 갖고 9월쯤부터 연 10만대 규모의 경형 스포츠유틸리티차량(SUV) 양산 체제를 갖춘다. 지자체 주도의 사회 대통합형 노사상생 일자리가 구체화하고 있다. 우여곡절을 겪었지만 세계적으로 유례가 없는 사례다. 이 공장은 일부 친환경 자동차 생산을 염두에 두고 설계돼 언젠가 미래 자동차 전진 기지로 발돋움할 수 있다. 이번 사업으로 직접 일자리 1000개, 협력 부품업체의 간접 고용까지 합하면 1만개의 새로운 일자리가 생긴다. 광주형 일자리는 ‘취업절벽’ 시대를 맞아 청년들의 걱정을 덜고, 고비용 저효율 구조의 한국 경제 체질을 바꾸는 새로운 시험대가 될 것으로 본다. 노사 갈등으로 국내 투자를 꺼렸던 해외 공장이 되돌아 오는 ‘리쇼어링 효과’도 기대된다.” -광주형 그린 뉴딜 사업의 추진 계획과 기대 효과는. “도시 경쟁력이 안전과 환경으로 바뀐다. 이에 국내 최초로 2045년까지 탄소중립 에너지 자립 도시를 실현하기 위한 광주형 AI 그린 뉴딜 사업에 착수했다. AI를 기반으로 ▲녹색에너지를 생산하고 이용하는 녹색전환도시 ▲재난재해로부터 안전한 기후안심도시 ▲친환경 신산업 중심의 녹색산업도시를 지향한다. 2030년까지 기업이 필요한 전력을 전량 친환경 신재생에너지로 충당하는 ‘2030 기업 RE100’을 달성해 온실가스를 45％ 감축한다. 이어 2035년까지 도시 전체 에너지를 신재생으로 바꾸는 ‘2035 광주 RE100’을 이뤄 낸다. 유럽연합 등보다 5년이나 빠른 2045년엔 탄소중립 에너지 자립 도시를 선포한다는 구상이다. 이를 위해 시민들이 태양과 건물 등에서 생산한 에너지를 사고파는 민간 중심의 새로운 비즈니스 모델을 준비 중이다. 시가 ‘그린에너지 에너지저장장치(ESS) 발전 규제자유 특구’로 지정된 것도 관련 비즈니스 활성화에 보탬이 될 것이다. 건축·건설 등 일정 규모 이상의 예산 사업에 대해 ‘에너지영향평가제도’도 도입한다. 산업통상자원부로부터 클러스터 지정을 받은 공기산업도 적극적으로 육성할 계획이다.” -‘아이 낳기 좋은 도시 만들기’에도 관심이 많다는데. “아이 울음소리가 들리지 않는 도시는 미래가 없다. 영국 옥스퍼드대학 인구문제연구소는 대한민국이 지구에서 가장 먼저 사라질 나라로 꼽을 만큼 저출산이 심각하다. 좋은 일자리 확충에 이어 아이 낳아 키우기 좋은 광주를 만드는 데 역점을 둬야 한다. 올해부터는 출생축하금 100만원과 2년간 매월 20만원씩 480만원의 양육비를 지급한다. 맞벌이 가정의 육아 고충을 덜어 주기 위해 돌봄서비스의 공공성 강화와 육아종합센터 기능도 확대한다. 지난해 12월엔 ‘광주 아이키움’ 통합 플랫폼을 개통했다. 예비 엄마 등이 원스톱 서비스를 받을 수 있다.” -광주·전남 행정 통합이 군 공항 이전 문제에 막혀 동력을 잃은 듯하다. “지금의 시대정신은 ‘상생과 동반성장’이다. 광주·전남은 1000년을 함께해 온 공동운명체다. 따로 가면 완결성도 경쟁력도 확보하기 어렵다. 그래서 지난해 9월 ‘통합 논의가 이뤄져야 한다’는 평소 생각을 밝혔다. 통합에 이르기까지는 많은 절차와 시간이 필요하다. 논의를 시작한 것 자체만으로도 의미가 있다. 양 지역의 대표적 상생 과제인 군 공항 및 민간 공항 이전 문제도 시도 간 통합 논의가 진정성 있게 진행되거나 통합이 이뤄지면 지금과는 다른 해법이 나올 수 있다. 광주·전남 주민의 60％가량이 행정 통합에 찬성하는 것으로 나타났다. 광주시민의 60％가량은 군 공항과 민간 공항의 동시 이전을 바라는 것으로 조사됐다. 시도 상생의 관점에서 생각하면 언젠가 이견이 좁혀지고 절충점이 나온다.” -코로나19 확산이 좀처럼 잡히지 않는다. “지난해 2월 광주에서 첫 확진자가 나왔을 때 해당 병원을 곧바로 코호트(동일집단) 격리하는 등 발 빠르게 대응했다. 대구에 많은 감염자가 발생했을 때는 ‘병상나눔’으로 사회적 연대에 앞장섰다. 외국 입국자의 생활치료센터 격리 등 선제 대응으로 K방역을 선도했다. 방역 사각지대를 중심으로 철저하게 점검하고 있다. 마스크 착용 등 기본 방역 수칙만 지켜도 확산을 막을 수 있다. 백신 접종이 이뤄지기 전까지는 시민 모두가 밀집·밀접 자제 등 한마음으로 대응해 주길 바란다.” 광주 최치봉 기자 cbchoi@seoul.co.kr

과학자들 올 과학 이슈 ‘기후변화’ 주목북반구 편서풍대 한반도, 기후변화 영향 高금세기 말 전 세계 도시 기온 4도 상승온실가스 감축·더 많은 녹지조성 필요2021년 새해가 밝았는데도 여전히 코로나19의 기세는 꺾이지 않고 있다. 코로나19도 언젠가는 끝나겠지만 그 뒤에는 인류 멸종까지 불러올 수 있는 더 큰 재난인 ‘지구온난화로 인한 기후변화’가 기다리고 있다. 이 때문에 지난해 연말 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’ 모두 올해 주목해야 할 중요 과학 이슈로 코로나19보다 기후변화를 앞세웠다. 이런 가운데 과학자들은 지구온난화에 미치는 바람의 영향과 지금과 같은 상황이 계속될 경우 이번 세기 말 도시지역의 기후를 예측해 공개했다.미국 컬럼비아대 라몬 도허티 지구관측소, 지구·환경과학과, 브라운대 지구·환경·행성과학과 공동연구팀은 편서풍의 변화가 강수 패턴과 해양순환은 물론 태풍, 허리케인 같은 열대저기압의 강도와 방향에도 영향을 미치는 등 날씨와 기후에 중요한 역할을 한다고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 1월 7일자에 발표했다.편서풍은 북반구와 남반구 중위대 지역에서, 서에서 동으로 부는 띠 모양의 바람이다. 한반도도 북반구 편서풍 지대에 속해 있다. 저기압, 고기압, 장마전선 같은 날씨 전선들이 편서풍을 타고 이동하면서 전 지구적 날씨와 기후에 지대한 영향을 미친다. 연구팀은 심해 퇴적물을 바탕으로 300만~500만년 전 편서풍의 경향성을 분석했다. 그 결과 대기 중 이산화탄소 같은 온실가스가 증가하면 편서풍대가 점점 고위도, 극지방 쪽으로 이동한다는 사실을 확인했다. 편서풍대의 이동은 강수 패턴은 물론 태풍, 허리케인 같은 열대저기압 경향성에도 상당한 영향을 미치게 된다. 편서풍대가 극지방 쪽으로 점차 이동하면서 지구 전체 열순환이 잘 되지 않아 평균 기온이 점점 상승하면서 홍수와 가뭄, 폭염, 폭설, 혹한 같은 극한 기후가 잦아지게 된다고 연구팀은 설명했다. 한편 일리노이대 어바나샴페인 토목환경공학과, 국립슈퍼컴퓨터응용센터, 국립대기연구센터, 로런스버클리 국립연구소, 프린스턴대 지구과학과, 리드대 수학과, 캐나다 구엘프대 환경과학부 공동연구팀은 전 세계 도시지역에서는 금세기 말까지 산업혁명 이전보다 기온이 4도 이상 상승하고 상대습도가 낮아지면서 건조해질 것이라고 6일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기후분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 1월 5일자에 실렸다.유엔 경제사회국에서 발간한 ‘세계 도시화 전망’에 따르면 현재 전 세계 인구의 55%가 도시에서 살고 있다. 30년 후인 2050년이 되면 도시인구 비율은 68%에 이를 전망이다. 시골에 사는 사람은 10명 중 3명에 불과할 것이라는 뜻이다. 도시는 콘크리트 건물과 아스팔트 도로로 뒤덮여 많은 열을 흡수하고 냉각이 어려워 시골이나 교외지역보다 온도가 더 높다. 연구팀은 26개의 지구기후 모델에 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)가 제시한 온실가스 배출 시나리오를 적용해 2100년까지 도시지역 기온과 상대습도를 예측했다. 그 결과 대부분 모델들이 현재와 같은 이산화탄소 배출량이 지금과 똑같은 경우 도시 기온은 산업혁명 이전보다 1.9도, 이산화탄소 배출량이 지금보다 많을 경우 최대 4.4도 높아지는 것으로 나타났다. 도시 지역의 상대 습도도 낮아져 건조한 날씨가 이어질 것으로 전망됐다. 레이 자오 일리노이대 교수(환경과학)는 “현재보다 이산화탄소 배출량이 획기적으로 낮아지지 않을 경우 도시에서는 극한 기후가 더 빈번해질 것”이라며 “온실가스 배출 감축과 함께 더 많은 녹지 조성이 필요하다”고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 3억9000만 년 전 척추동물이 바다에서 육지로 진출한 비결을 어깨부터 팔꿈치까지 이어지는 위팔뼈 화석에서 찾아낸 것 같다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대와 영국 케임브리지대 공동연구진은 척추동물이 바다에서 헤엄치던 것보다 육지를 더 잘 걷는데 위팔뼈의 발달이 크게 작용했다는 것을 알아냈다. 이번 발견은 진화의 역사에서 지금까지 거의 이해할 수 없었던 과정 중 하나인 지느러미를 네발로 변하게 한 발달 과정에 관한 이해를 돕는다. 위팔뼈는 보행 운동으로 인해 발생하는 상당한 부하를 흡수하는 주된 근육을 수용할 수 있어 움직임에 있어 극히 중요한 부분이다. 게다가 이 뼈는 모든 네발 동물뿐만 아니라 이들에게서 진화한 어류에서도 발견되는 등 남아있는 화석 전반에 걸쳐 꽤 흔하다. 이 점을 고려하면 이 뼈는 지느러미에서 발로 변하는 과정을 조사해 알 수 있어 일종의 타임캡슐과 같다고 연구진은 설명했다. 지난 100여 년간 과학자들은 척추동물이 육지로 진출하는 데 밑천이 됐던 실마리를 풀려고 애썼다. 아칸토스테가나 이크티오스테가와 같은 초기 네발 동물은 지느러미 대신 네발을 지닌 최초의 척추동물이었다. 이들의 후손으로는 이미 멸종했거나 살아남은 양서류와 파충류 그리고 인류를 포함한 포유류 등이 있다. 연구진은 이 연구에서 최근 수집한 표본을 포함해 약 3억5000만 년 전 이상 거슬러 올라가는 위팔뼈 화석 40점을 입체로 재현한 3D 이미지를 분석했다. 연구진은 슈퍼컴퓨터를 사용해 거의 4년 동안 몇천 시간에 걸쳐 관련 자료를 분석하는 방식으로 위팔뼈가 시간이 지남에 따라 어떻게 변했는지와 이 뼈가 생물이 움직이는 방법에 어떻게 영향을 줬는지를 자세히 살폈다.이번 분석에서는 수생 어류에서 육상 네발 동물로의 변하는 과정뿐만 아니라 이전까지 알 수 없었던 보행 운동 능력을 지닌 중간 유형의 동물까지 다뤘다. 연구진은 육상 동물의 네발은 육지로 진출함과 동시에 나타났다는 것을 발견했다. 하지만 초기 육지 동물은 걷는 데 능숙하지 않았던 것으로 확인됐다. 이들 생물이 물을 떠나면서 위팔뼈는 모양을 바꿨고 그 결과 육지에서의 생활에 더 유리했다는 것을 보여주는 새로운 기능적 특성을 갖게 됐다는 것. 연구 책임저자인 스테파니 피어스 하버드대 교수는 “육지를 걸을 수 있게 된다는 점은 본질에서 생물이 다양해질 수 있는 발판을 마련하고 오늘날 육지 생태계를 구축해낸 것”이라면서 “위팔뼈의 발달 과정은 진화의 역사에서 믿을 수 없을 정도로 중요한 시기임을 보여준다”고 설명했다.연구진은 또 이런 변화를 바다나 육지와 관련한 네발 동물의 초기 모습을 보여주는 형태론적인 지도에서 포착했다. 초기 L자형 위팔뼈는 육지에서 이동하는 데 약간의 이점이 있는 것으로 나타났다. 반면 후기 위팔뼈는 더 튼튼하고 길쭉하며 꼬인 형태로 변했고 이는 새로운 생물학적 다양성과 생태계의 확장을 초래하는 데 도움을 준 더욱더 효과적인 보행 운동으로 이어졌다는 것이다. 이에 대해 피어스 교수는 “이번 발견은 동물 뼈 화석에 기록된 작은 부분에서 얼마나 많은 정보를 얻을 수 있는지를 보여준다”면서 “이번 분석은 지금까지 발생한 가장 큰 진화적 변화 중 하나의 비밀을 푸는 데 도움이 됐다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(11월 25일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

11월 들어서면서 코로나19 백신 개발이 코앞으로 다가왔다는 희망적인 소식과 함께 한국을 포함해 전 세계적으로 ‘3차 대확산기’에 들어섰다는 우울한 진단까지 동시에 나오고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 코로나19 방역을 위해 개발한 연구성과들이 속속 공개되면서 주목받고 있다.22일 과학계에 따르면 한국과학기술연구원(KIST)은 코로나19 방역을 위해 감염성 질병의 확산 과정을 예측할 수 있는 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션 기술, 신속한 역학조사를 위한 위치정보기반 개인동선 파악기술, 방역 대상을 자동으로 인식해 소독과 방역활동을 할 수 있는 로봇 기술 등을 지난 20일 공개했다. 현재 역학조사는 위성위치확인시스템(GPS), 폐쇄회로(CC)TV, 이동통신망 접속정보, 신용카드 결제 정보와 개별 면담조사 방식이 활용되고 있다. 문제는 밀집도가 높은 실내나 지하공간에서는 GPS로 추적하기가 어렵다는 점이다. KIST 센서시스템연구센터 연구팀은 3G, LTE, 와이파이, 블루투스 등 다양한 통신기술로 측정된 위치정보 데이터를 바탕으로 2~3m의 오차 수준으로 감염자 동선과 밀접 접촉자를 신속하게 가려내는 기술을 개발했다. 연구팀은 스마트폰 같은 모바일 단말기에 소프트웨어 기술을 적용할 수 있는 동시에 열쇠고리처럼 걸고 다닐 수 있는 웨어러블 태그방식으로도 개발했다. 또 KIST 지능로봇연구단은 자율주행과 인공지능(AI) 기술을 적용해 방역과 소독 목표를 자동으로 인식하고 자외선 살균과 소독약 분사를 동시에 수행할 수 있는 ‘에이드봇’(AIDBOT)을 공개했다. 에이드봇은 코로나19 확진자가 발생한 장소를 중심으로 동선에 따라 소독할 수 있도록 한 방역로봇이다. 에이드봇은 자율주행과 AI 기술을 바탕으로 주변 환경 특징을 추출해 3차원 지도를 만들 수 있는 기능까지 갖추고 있다. 3차원으로 물체의 특징을 인식해 의자, 책상, 문고리, 버튼 등 감염 위험이 높은 물체를 집중 방역할 수 있게 한 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경기도가 코로나19 치료제 개발을 위해 유럽에 있는 연구기관들과 손을 잡는다. 경기도는 유럽연합(EU)이 지원하는 돔페제약, 이탈리아 대학연합 연구 컨소시엄과 ‘코로나19 치료제 개발 공동참여의향서와 비밀유지협약’을 체결해 공동 연구를 추진한다고 18일 밝혔다. 도가 협약을 체결한 두 기관은 EU가 지원하는 슈퍼컴퓨터 기반 코로나19 치료제 개발 프로젝트를 수행하는 대표 기관이다. 국내에서는 경기도경제과학진흥원, 국립보건연구원 국립감염병연구소, 한국과학기술정보연구원(KISTI) 등이 참여한다. 협약에 따라 연구 참여 기관들은 코로나19 바이러스 억제에 효과가 있는 것으로 확인된 골다공증 치료제 ‘랄록시펜’의 비임상, 임상시험 계획 및 결과, 슈퍼컴퓨터가 발굴한 코로나19 항바이러스 물질에 대한 정보를 교류할 예정이다. 이번 협약은 ‘랄록시펜’을 활용한 코로나19 치료제 개발 연구 성과를 갖고 있는 유럽 측 제안으로 시작됐다. 앞서 지난 6월 15일 경기도경제과학진흥원은 한국질병관리본부와 함께 랄록시펜의 코로나19 바이러스 억제효과를 확인했다는 공동연구 결과를 발표한 바 있다. 돔페제약은 이탈리아 내 450명의 임상참가자를 대상으로 랄록시펜 및 위약을 7일간 투여 후 12주간 안전성과 치료효과를 추적 관찰하는 내용의 임상 1상을 승인받아 추진하고 있는 것으로 알려졌다. 경과원은 지난 10월 초 아주대의료원을 주관기관으로 경기도의료원, 고려대학교 안산병원 등이 참여해 랄록시펜에 대한 연구자 임상시험계획서를 식약처에 신청했다. 경기도 관계자는 “이번 협약을 통해 한국과 유럽에서 각각 연구가 진행되고 있던 랄록시펜에 대한 연구가 협력체계를 갖추게 됐다”면서 “공유와 협력을 통해 코로나19 치료제 개발을 앞당기고 세계적 대유행의 종식에 기여할 것”이라고 말했다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

미국과 중국의 경제·국방·외교·문화역량 등을 종합한 국력이 몇 년 내 거의 비슷해질 전망이다. 세계 1위 미국과 세계 2위 중국의 종합국력 차이가 해마다 줄어들어 올해는 거의 근접한 것으로 평가됐다. 호주의 외교·안보 전문 싱크탱크 로위연구소는 18일(현지시간) 아시아·태평양 지역 26개국의 국력을 군사·경제·외교·문화 등 8개 지표에 걸쳐 100점 만점 기준으로 평가한 ‘2020년 아시아 파워지수’(API)를 발표했다고 영국 일간 가디언 등이 보도했다. 올해 API에 따르면 미국은 81.6점, 중국은 76.1점으로 각각 1·2위에 차지했다. 지난 3년간 흐름을 보면 미국은 지속적인 내림세, 중국은 완만한 오름세를 보여왔는데 올해에는 미국의 하락 폭이 눈에 띄게 커졌다. 이에 따라 미중 간 격차도 2018년 9.5점에서 지난해 8.6점, 올해에는 5.5점으로 절반 가까이 좁혀졌다. 연구책임자인 허브 레마이우는 “권력의 교체 속도가 올해 들어 더욱 빨라졌는데, 그 어떤 요인보다 코로나19 팬데믹(대유행)에 대한 미국의 미흡한 대응에 기인한다”며 세계 무대에서 미국의 리더십이 흔들리는 것도 또 다른 원인 중 하나라고 설명했다. 이 때문에 중국이 아·태 지역 내에서 미국의 영향력이 감소하면서 생기는 공백을 빠르게 채울 것이라는 전망도 나온다. 중국이 무기 개발에 거액을 투자하고 세계 최고 수준의 슈퍼컴퓨터 500대 중 229대를 보유하는 등 군사·과학 부문에서도 미국을 맹추격하고 있기 때문이다. 미국의 화웨이 제재, 틱톡·위챗 퇴출 압박에 대응해 기업이나 개인을 직접 제재할 수 있는 근거 법안인 ‘수출관리법’을 통과시키는 등 자국의 힘을 과시하려는 움직임도 심심찮게 관찰된다. 로위연구소는 “2020년대 말쯤에는 중국이 미국과 어깨를 나란히 할 수 있는 궤도에 오를 것”이라며 “다만 중국의 노동력 감소와 주변국들로부터의 신뢰 부족 등이 한계”라고 지적했다. 일본의 종합국력은 41.0으로 세계 3위에 올랐고 39.7의 인도가 4위, 러시아가 33.5로 5위에 올랐다. 6위는 32.4의 호주이고 7위는 31.6의 한국이다. 한국과 호주는 작년에는 6위와 7위에서 올해 자리를 바꾸었다. 한국은 주요국 대비 경제 타격이 덜하고 전 세계로부터 방역 정책이 호평을 받았는 데도 호주에 6위 자리를 내줬다. 연구소 측은 인도를 코로나19 대유행으로 성장 잠재력이 가장 크게 후퇴한 나라로 꼽으면서 “중국의 미래 경쟁국으로서 인도의 입지가 불확실해졌다”고 평가했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 양지웅 교수와 로봇공학전공 한상윤 교수가 삼성전자 미래기술육성사업이 지원하는 2020년도 하반기 소재기술, ICT 창의과제에 선정됐다. 양 교수는 ‘양자점의 생로병사 비밀규명을 통한 고효율?고안정성 양자점 소재?소자 개발’를 연구주제로 이번 사업에 선정됐다. 연구의 내용은 양자점 나노입자의 생로병사 전 과정에 대한 기초과학적 이해를 통해 고효율, 고안정성의 QLED 디스플레이 기술의 구현을 목표로 하고 있다. 양 교수는 “양자점은 차세대 디스플레이 기술로 많은 주목을 받고 있지만 아직 합성 및 열화과정에 대한 근원적인 이해가 부족하여 자발광 QLED의 효율 및 안정성이 낮은 상태”라며, “이번 과제를 통해 양자점 디스플레이 기술 실용화에 기여하는 연구를 수행하겠다”고 소감을 전했다. 한 교수는 ‘조합 최적화 문제를 위한 온 칩 광학 아이징 머신’을 연구주제로 이번 사업에 선정됐다. 빛이 흐르는 반도체를 이용해 양자영역에서 동작하는 인공신경망을 구현하여, 슈퍼컴퓨터로도 풀지 못했던 최적화 이론의 난제들을 실시간으로 푸는 초소형 칩을 개발하는 것이 연구의 목표다. 한 교수는 “해당 칩이 개발되면, 신약개발, 자율주행, 소셜네트워크, 암호화폐 등에 관련된 난제들을 시공간의 제약 없이 풀 수 있는 길이 열려 실생활에 눈에 띄는 파급효과가 생긴다.”며 “이번 과제를 통해 인류의 삶에 긍정적인 변화를 가져오고 싶다”고 밝혔다. 삼성미래기술육성사업은 삼성전자가 2013년 1조 5000억원을 출연해 우리나라 미래 과학기술분야 연구를 10년 간 지원하는 사회공헌 사업이다. DGIST 양지웅 교수와 한상윤 교수를 포함한 올 하반기 2차 선정과제는 기초과학 15개, 소재기술 7개 , ICT창의과제 분야 9개 등 총 31개 연구과제로 연구비 396억 3000만원이 지원된다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

“Cos ah ah I’m in the stars tonight~ So watch me bring the fire and set the night alight~” BTS의 신곡 다이너마이트(Dynamite). 지난 9월 25일 금요일 오후 5시(미 서부시간, 한국시간 26일 오전 9시). 빌보드 1위에 오르며 케이팝의 새 역사를 쓴 이 곡은 TV나 유튜브가 아닌 온라인 게임 ‘포트나이트’ 파티로얄에서 퍼져 나갔다. 파티로얄에 참가한 수많은 게이머들은 새로 공개한 BTS의 다이너마이트 안무에 맞춰 춤을 췄다. 이 행사를 위해 BTS 기획사 빅히트엔터테인먼트 측은 뮤직비디오나 예능 프로가 아닌 ‘파티로얄’에서 처음으로 안무를 공개했다. 미국의 게임사 에픽게임즈의 포트나이트는 플레이어들이 전투를 벌이는 배틀로열 장르의 게임. 파티로얄은 전투 없이 친구나 다른 플레이어들과 함께 콘서트나 영화를 관람하거나 즐길 수 있는 ‘소셜 공간’이다. 즉 이용자들이 게임 안에서 게임이 아니라 ‘파티’를 즐겼다. BTS의 새 노래를 즐기는 데만 그치지 않았다. BTS 팬클럽인 아미들은 여기에서 새로 나온 BTS 안무 이모티콘을 구입했다.●헤드셋 필요 없고 PC· 모바일 모두 가능 이처럼 BTS가 가상 공연을 했던 포트나이트와 같은 공간을 ‘메타버스’(Metaverse)라 부른다. 메타버스는 지금 실리콘밸리에서 큰 주목을 받는 기술(또는 개념)이 됐다. 실제 젠슨 황 엔비디아 창업자 겸 최고경영자(CEO)는 지난 5일(현지시간) 온라인으로 진행된 GPU연례개발자대회(GTC) 2020 기조연설에서 “지난 20년간 놀라운 일이 벌어졌다면 미래 20년은 공상과학영화(SF)에서 보던 일이 벌어질 것이다. 메타버스가 오고 있기 때문이다(The Metaverse is coming)”라고 말했다. 인공지능(AI) 칩 시대를 이끌면서 일약 시가총액 세계 1위 반도체 회사로 끌어올리고 있는 엔비디아의 젠슨 황은 미래가 ‘메타버스의 시대’임을 알린 첫 메이저 기업 CEO로 기록됐다. 엔비디아는 GTC 2020에서 클라우드 AI 동영상 스트리밍 플랫폼(맥신), 헬스케어 AI 연구용 슈퍼컴퓨터(케임브리지1), 새로운 DPU(데이터처리장치) 등 산업의 흐름을 바꿀 만한 발표를 했는데 이에 앞서 ‘메타버스의 시대’를 선언했다는 것은 적잖은 의미가 있다는 평가다. 그렇다면 메타버스란 무엇일까. 메타버스는 ‘초월, 그 이상’을 뜻하는 그리스어 메타(Meta)와 세상 또는 우주를 뜻하는 유니버스의 합성어다. ‘초월적 하이브리드 세상’을 뜻한다. 이용자들이 아바타를 이용해 단순히 게임이나 가상현실(VR)을 즐기는 데 그치지 않고 사회·문화적 활동을 하며 경제적 가치를 창출하고 소유 투자, 보상받을 수 있는 세계를 ‘메타버스’라 부른다. 3차원 그래픽의 가상공간일 뿐 아니라 가상과 실제 현실이 상호작용하면서 새로운 세계를 창조하는 것이다. 메타버스는 지난 1992년 미국의 SF 소설가 닐 스티븐슨의 ‘스노 크래시’(Snow Crash)란 소설에서 처음 사용됐다. 이 소설에서는 아바타(Avatar)란 단어도 처음 등장한다. 레디플레이어원(2018)과 매트릭스(1999)가 메타버스를 그린 영화로 꼽힌다. 메타버스는 VR 게임처럼 별도의 헤드셋이 필요 없고 PC, 모바일, 게임기, TV 등 다양한 기기에서 즐길 수 있어야 한다는 점이 특징이다. 대표적 메타버스로 불리는 포트나이트의 팀 스위니 창업자 겸 CEO는 “메타버스는 인터넷(웹)의 다음 버전이다. 사람들이 메타버스로 일하러 가거나 게임을 하거나 쇼핑을 하거나 시간을 보낼 수 있을 것”이라고 말했다. 이 기술(개념)은 코로나 팬데믹 이후에 빠르게 확산됐다. 집에서 일을 하고 학교에 가고 운동하는 ‘홈 이코노미’ 시대가 열리면서 메타버스 게임에 사람들이 몰리고 시간을 보내며 심지어 ‘힐링’했다. ●“메타버스는 인터넷 웹의 다음 버전” 지난 3월 20일 출시된 닌텐도의 ‘모여봐요, 동물의 숲’(모동숲·애니멀 크로싱)은 메타버스를 구현한 게임으로 꼽힌다. 동물의 숲은 현실과 동일한 시간이 흐르는 가상 세계에서 이용자가 낚시, 곤충채집, 가드닝, 집꾸미기 등의 취미활동을 할 수 있는 게임이다. 동물의 숲은 가족 친화적인 콘텐츠로 ‘힐링게임’이란 수식어가 붙으면서 글로벌 히트, 닌텐도 스위치 판매를 포함한 실적 향상의 견인차 역할을 했다. 닌텐도의 지난 2분기 영업이익은 428%나 올랐다. 닌텐도 주가도 동물의 숲 출시 전엔 3만 3220엔이었으나 7일 현재 5만 7490엔으로 수직상승했다. 또 다른 메타버스 게임 로블록스(Roblox)도 특급 인기를 누리고 있다. 로블록스는 7~12세에게 가장 인기 있는 게임으로 지난 2월 이미 1억 1500만명의 활성 사용자를 확보했는데 코로나 팬데믹 이후엔 이용자가 1억 6400만명으로 늘었다. 로블록스가 주목받는 이유는 로블록스는 수동적인 게임이 아니라 게임 제작 플랫폼이기 때문이다. 로블록스는 경제활동을 적극적으로 할 수 있다. 로블록스 안에서 디자인하는 것도 돈을 버는 일이며 로벅스라는 게임머니를 쓰기도 하고 벌기도 한다. 개발자들은 자동차에서 배경화면까지 자신이 만든 아이템을 팔아서 다른 개발자의 게임에 통합할 수 있다. 이 게임을 하는 어린이들은 레고 블록 같은 아이콘과 아바타를 이용, 자신만의 게임과 세계를 디자인, 구축한 다음 친구들과 공유한다. 이코노미스트에 따르면 200만명으로 추정되는 로블록스 내 게임, 디자인 개발자 중 6분의1은 이 게임 내에서 수입을 올리고 있다. 지금까지 이 로블록스 세계 안에서 5000만개의 게임이 제작됐으며 100만번 이상 플레이된 블록버스터도 탄생했다. 로블록스 내 가장 인기 있는 게임인 어답트미(Adopt me)는 지난 4월 기준 160만명 이상 동시 플레이됐다. 로블록스사는 평가금액 80억 달러(약 9조 3000억원)로 내년 초 상장을 예고하고 있다.●‘1억 6000만명 이용’ 로블록스 상장 예고 빅테크 기업들도 메타버스 시대를 준비 중이다. 게임 ‘마인크래프트’를 보유한 마이크로소프트(MS)는 빅테크 기업 중 메타버스 시대를 가장 앞서 준비한 회사로 평가받는다. 게임기 엑스박스(Xbox)를 매년 업그레이드하고 있으며 최근엔 ‘둠’, ‘폴아웃’, ‘엘더스크롤’ 등 유명 게임들을 만든 게임사를 소유한 제니맥스미디어를 75억 달러(약 8조 7400억원)에 인수하기도 했다. MS는 게임뿐만 아니라 증강현실(AR) 기기 ‘홀로렌즈’를 개발했으며 ‘팀스’(teams) 등의 서비스를 통해 일의 미래를 주도하고 있다. 가상현실 기기 및 플랫폼 ‘오큘러스’를 보유한 페이스북은 VR 해드셋 ‘오큘러스 퀘스2’를 공개한 데 이어 2021년 증강현실 안경(아리아)을 공개하기로 하는 등 이 분야를 모바일을 잇는 차세대 인터넷 플랫폼으로 점찍었다. 효과적인 재택근무를 돕는 인피니트 오피스(Infinite Office), 홈트레이닝의 성과를 측정할 수 있는 건강 앱 등을 선보이면서 ‘메타버스 이코노미’를 독자적으로 만들어 가고 있다는 평가를 받고 있다. 2020년은 코로나 팬데믹으로 인해 메타버스가 본격적으로 시작된 해로 훗날 평가받을 것이다. 그러나 이 같은 메타버스의 부상으로 인해 이용자들이 현실과 가상을 점차 구분할 수 없고 사이버 범죄 위험에 무방비로 노출될 수 있다는 단점도 지적된다. 더 밀크 대표 [용어 클릭] ■메타버스(Metaverse)란 메타버스는 ‘초월, 그 이상’을 뜻하는 그리스어 메타(Meta)와 세상 또는 우주를 뜻하는 유니버스의 합성어다. 3차원 그래픽의 가상공간일 뿐 아니라 가상과 실제 현실이 상호작용하는 새로운 사이버 세계를 뜻한다. 지난 1992년 미국의 SF 소설가 닐 스티븐슨의 ‘스노 크래시’(Snow Crash)란 소설에서 처음 사용됐다.

미국의 GPU 제조사 엔비디아가 영국의 반도체 설계 회사인 ARM을 400억 달러에 인수한다고 발표했습니다. 이는 반도체 기업 간 인수 합병으로 역대 최대 규모일 뿐 아니라 여러 기업의 이해관계가 걸려 있어 세상의 이목을 집중시키고 있습니다. 이를 두고 여러 가지 이야기가 나오고 있는데, 가장 큰 궁금증은 GPU 제조사가 왜 이런 거금을 들여 매출도 크지 않은 회사를 인수하냐는 것입니다. 사실 소프트뱅크가 ARM을 매물로 내놓은 것 자체는 의외가 아닙니다. 오히려 시너지 효과를 거둘 수 있는 사업 영역이 별로 없는데도 320억 달러나 주고 인수했다는 점이 더 의외의 사건이었습니다. 당시 손정의 소프트뱅크 회장은 사물인터넷(IoT)에서 새로운 기회가 있을 것으로 기대했으나 막상 뚜껑을 열어보니 수익이 크게 늘어나지 않았습니다. ARM의 매출은 소프트뱅크 인수 직후인 2017년 18억3100만 달러였는데, 2019년에도 별로 차이가 없는 18억8900만 달러에 불과했으며 올해도 큰 차이가 없을 것으로 예상됩니다. 320억 달러에 인수한 것치곤 초라한 성적인데, 이는 ARM의 사업 구조와 관련이 깊습니다. ARM은 인텔이나 삼성처럼 직접 반도체 생산 시설에서 칩을 제조하지 않는 것은 물론 퀄컴이나 엔비디아처럼 반도체를 직접 설계해서 판매하지도 않습니다. 주 수입원은 ARM 아키텍처에 대한 라이선스입니다. 그런데 이런 시장을 잡으려면 라이선스 비용이 저렴해야 합니다. ARM 기반 칩은 수백억 개가 팔려도 정작 ARM이 손에 쥐는 돈이 20억 달러도 안 되는 데는 그럴 만한 이유가 있는 셈입니다. 회사의 중요성과는 별개로 사실 매출을 크게 끌어올리거나 수익을 높일 수 없는 구조입니다. 따라서 ARM의 설계 기술이 필요하거나 라이선스 사업에서 시너지 효과를 낼 수 있는 기업이 아니라면 굳이 인수할 이유가 없습니다. 따라서 소프트뱅크보다 엔비디아가 ARM에 더 적합한 주인이라고 할 수 있습니다. 몇 가지 시너지 효과가 예상되기 때문입니다.첫 번째 시너지 효과는 ARM의 CPU 라이선스와 엔비디아의 GPU, AI 가속기 라이선스를 통합하는 것입니다. 엔비디아는 공식 보도 자료에서 엔비디아의 AI 및 GPU IP를 ARM의 고객에게 제공할 수 있다(offer ARM’s customers access to NVIDIA’s AI and GPU IP)는 점을 이번 합병의 첫 번째 장점으로 소개했습니다. 이 이야기는 ARM처럼 엔비디아의 GPU 및 AI 가속기 설계 기술을 라이선스하고 수익을 얻겠다는 뜻으로 풀이됩니다. ARM은 2006년 노르웨이의 팔랑스 마이크로시스템스 A/S(Falanx Microsystems A/S)사를 인수해 모바일 GPU 사업에 뛰어들었습니다. 이렇게 해서 만든 초기 말리(Mali) GPU 가운데 말리 400(Mali-400) 시리즈는 상당한 성공을 거뒀습니다. 이 GPU를 탑재한 대표적 AP가 삼성 엑시노스 4210으로 삼성 갤럭시 S2에 탑재되었습니다. 이후 ARM은 삼성전자를 비롯한 여러 고객사에 CPU IP는 물론 말리 GPU IP를 계속 라이선스했습니다. 하지만 지난 몇 년간 말리 GPU의 입지는 좁아지고 있습니다. 퀄컴 스냅드래곤 시리즈에 탑재되는 아드레노(Adreno) GPU나 애플의 모바일 GPU에 밀리고 있기 때문입니다. 사실 말리 시리즈도 계속 성능을 높이긴 했으나 경쟁사의 성능이 더 높아진 것이 문제입니다. 결국 가장 큰 고객사인 삼성도 AMD의 라데온 GPU IP를 도입하기로 하면서 말리 GPU의 입지는 앞으로 더 좁아질 것으로 보입니다. 그런데 이 시장에 엔비디아가 들어오면 모바일 GPU 시장에 적지 않은 파란이 예상됩니다. 사실 엔비디아도 오래전 테그라(Tegra)를 통해 ARM CPU + 엔비디아 GPU를 탑재한 모바일 AP를 내놓았습니다. 그러나 높은 GPU 성능에 초점을 맞추다 보니 통신 및 저전력 기술이 중요한 모바일 시장에서 큰 힘을 쓰지 못하고 결국 스마트폰 및 태블릿 시장에서 사실상 물러나게 됩니다. 결국 테그라는 닌텐도 스위치 같은 휴대용 콘솔 게임기나 자율 주행차, 드론 등 고성능 GPU 및 인공지능 연산이 필요한 분야에 특화된 제품으로 만들었습니다. 하지만 이번 ARM 인수를 통해 지포스 IP를 모바일에 최적화해 다시 출시한다면 시장에서 새로운 입지를 굳힐 수 있습니다. 과거 거의 CPU에 국한된 라이선스 사업을 GPU 및 AI 가속기로 확장해 새로운 수익을 기대할 수 있기 때문입니다. 이 경우 삼성 같은 큰 고객사를 다시 끌어올 수 있는지가 관건이 될 것입니다. 두 번째 시너지 효과는 데이터 센터와 서버 칩에서 나올 수 있습니다. 본래 엔비디아의 가장 큰 수입원은 지포스로 대표되는 게임용 GPU입니다. 하지만 2020년 2분기 실적에서 데이터 센터 부분이 처음으로 게임 부분을 제치고 엔비디아 매출 비중 중 1위를 차지했습니다. 이는 네트워크 전문 기업인 멜라녹스 인수에 의한 효과도 있지만, 데이터 센터에서 엔비디아 GPU 수요가 계속해서 늘어나고 있기 때문입니다. 엔비디아 GPU는 데이터 분석과 AI 연산 분야에서 독보적인 위치를 차지하고 있습니다. 하지만 모든 연산을 GPU로만 할 순 없습니다. 컴퓨터에서는 반드시 CPU가 필요합니다. 엔비디아는 이 부분에서 경쟁사인 인텔, AMD에 밀릴 수밖에 없는 처지입니다. 인텔과 AMD는 자체 서버 프로세서와 GPU를 이용해 3대의 엑사플롭스급 슈퍼컴퓨터 사업을 수주한 상태입니다. 엔비디아 역시 IBM과 손잡고 슈퍼컴퓨터 시장에서 입지를 굳히고 있지만, 자체 서버 CPU가 없어 다소 곤란한 처지입니다. 그런데 ARM은 서버 칩 시장 공략을 위해 고성능 ARM CPU를 개발했습니다. ARM의 네오버스 N1(Neoverse N1) 아키텍처는 아마존의 서버 칩인 그라비톤 2 (Graviton 2)에 사용됐습니다. 그리고 몇몇 제조사들이 ARM 아키텍처 기반 서버 칩을 개발하고 있습니다.엔비디아는 이번 인수 합병을 통해 ARM의 서버 CPU 로드맵을 더 확충하겠다고 발표했습니다. 자체 서버 칩 개발에 대해서는 말을 아꼈지만, 최근 ARM 서버 CPU 개발 붐이 일어나고 있고 엔비디아의 데이터 센터 사업과의 시너지 효과가 큰 만큼 자체 서버 CPU 개발 가능성을 점쳐 볼 수 있습니다. 다만 합병을 통한 시너지 효과를 보기 위해서는 우선 험난한 인수 합병 과정을 마무리해야 합니다. 400억 달러라는 천문학적인 인수 금액 중 절반이 넘는 215억 달러는 엔비디아 주식으로 받기로 했고 실제 현금으로 주기로 한 돈은 120억 달러입니다. (나머지는 주식/현금 옵션 및 직원에게 주는 인센티브) 이 가운데 계약금은 20억 달러로 지금 엔비디아가 감당 가능한 수준이지만, 나머지 현금 100억 달러를 마련하기가 만만치 않을 것입니다. 더 큰 문제는 영국, 미국, 일본, 유럽 연합 등 각국 정부를 설득하는 것입니다. 엔비디아가 ARM 인수 후 독점적 지위를 남용할지 모른다는 의구심이 남아 있어 이 과정이 순조롭게만 진행되지 않을 수도 있습니다. ARM 본사가 있는 영국의 경우 결국 인수 합병 후 미국 쪽으로 회사가 이전되지 않을까 하는 우려도 있습니다. 생산 설비가 아니라 연구 개발 인력이 핵심인 회사이고 같은 영어권 국가로 서로 인적 교류가 활발하다는 점을 생각하면 가능성 있는 이야기입니다. 다만 ARM과 엔비디아 모두 이 가능성은 일축하고 있습니다. 엔비디아와 소프트뱅크 모두 이번 인수 합병을 주도한 사람에 대해서 언급하지 않았지만, 결정적인 역할을 한 사람은 누구나 짐작할 수 있습니다. 바로 엔비디아의 창업자이자 CEO인 젠슨 황입니다. 다만 그가 끊임없이 새로운 영역에 도전하는 공격적인 스타일의 CEO라고는 해도 400억 달러의 인수 합병 비용은 회사의 명운을 건 것과 다를 바 없는 큰 도박입니다. 과연 이 도박이 성공할지 궁금합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

광주에 거주하는 필자는 이런저런 일로 서울로 출장을 자주 다닌다. 스마트폰에는 광주 우리 동네 날씨와 서울의 날씨를 지정해 오전 오후의 날씨를 들여다본다. 혹 비는 오는지, 기온은 어떤지 가까운 지인에게 현지 날씨를 SNS로 물어보기도 한다. 여름철에는 우산이나 선글라스 지참은 물론 무슨 옷을 입을지도 날씨 앱으로 가늠한다. 날씨 예보가 수시로 바뀌지만 이런 사실을 스마트폰으로 1시간 간격으로 들여다보는 수고를 해야 정확한 정보를 얻을 수 있다. 올여름 유난히도 날씨 변화가 무쌍하다. 기상청의 올여름 장기예보는 예상을 크게 빗나가면서 이른바 여름철 장사로 단단히 한몫 챙기려는 사람들의 기대를 물거품으로 만들었다. 역대 최장기간 장마에 따른 피해는 전국 곳곳에 커다란 상처를 남겼다. 또 불과 2주 동안 3개의 태풍이 연이어 한반도를 할퀴면서 막대한 피해를 기록했다. 전 세계적인 기후 위기 상황과 우리나라의 지형적 특성 등을 고려할 때 정확한 날씨 예측이 결코 쉽지는 않을 것이다. 날씨는 시시각각 다양한 기후 변인들에 따라 달라지게 마련이다. 과거는 물론 현재도 한 해의 농사는 날씨의 영향을 가장 많이 받는다. 그렇지만 현대사회에서 일상생활뿐 아니라 계절 장사나 관련 사업을 벌이는 경우에도 기상정보의 정확성과 예측력은 무척 중요하다. 여름에 얼마나 더운 날이 지속되는지 여부에 따라 빙과류 등 여름 상품이 날개 돋친 듯 팔려 나간다. 겨울에는 영하 몇 도까지 떨어지는 매서운 날씨가 길수록 겨울철 대비 제품 매출은 상승하기 마련이다. 이 때문에 계절 제품을 만들고 파는 사람들은 중장기 기상정보에 촉각을 곤두세울 수밖에 없다. 한 나라의 기상정보가 얼마나 정확하냐에 따라 경제는 물론 우리 사회 모든 분야 곳곳에 미치는 영향은 지대하다. 날씨를 전담하는 기상청은 전문성을 제고하기 위해 슈퍼컴퓨터 도입이나 외국 기상 전문가 채용 등 정확하게 예측 가능한 기상정보를 제공하기 위해 노력했다. 동네 예보 등도 스마트폰을 통해 쉽게 확인할 수 있고, 강수량과 태풍의 진로는 시간의 변화에 따라 수시로 바꾸는 등 기상정보의 예측력을 높이는 데 힘을 기울인다. 몇몇 사람들은 우리 기상청이 자주 틀린다며 ‘오보청’, 심지어 ‘구라청’이라는 오명을 갖다 붙인다. 우리나라에 영향을 미치는 태풍의 진로를 놓고도 기상청의 발표를 믿지 않고 미국과 일본 심지어 유럽의 기상청 자료를 신뢰하는 ‘기상 망명족’이 생겨날 정도다. 하지만 이전에 비해 기상 예측력이 향상된 점은 분명하다. 의외로 이번 기상청의 태풍 진로 예측은 다른 나라 기상 관련 기관의 예측과 비교해 손색이 없을 정도로 정확한 편이었다. 문제는 기상청이 아무리 노력해도 매일매일의 날씨 예보에 대한 일반인들의 기대를 100% 충족시킬 수 없다는 점이다. TV와 라디오가 전해 주는 기상정보는 개략적인 날씨를 전달할 뿐 지역별 세세한 날씨 정보를 전해 주지 않는다. 특히 TV 뉴스 말미에 전문성을 갖추지 못한 미모의 기상 캐스터가 전달하는 일기예보는 기상 상황을 스마트폰의 앱을 통한 서비스에서 수시로 확인하는 대다수의 시청자들에게는 구닥다리 정보다. TV 일기예보의 기상정보 내용이나 형식도 과감히 바꿀 필요가 있다. 방송국 자체의 일기예보 전담팀이 전문성을 갖고 기상청의 자료는 물론 전 세계의 기상자료를 참고하고 이를 나름 분석해 비교 전달하는 수고를 마다하지 않아야 한다. 이미 스마트폰 앱을 통한 기상정보에 익숙한 사람들이 늘어날수록 기존 TV의 일기예보는 메인 뉴스의 구색만 맞춘 꼴이 되기 십상이다. 기상정보의 소통 방식이 바뀌어야 한다.

구글의 연구자들이 양자컴퓨터로 화학반응이 일어나는 과정을 시뮬레이션(이하 모의실험)하는 데 전 세계에서 처음으로 성공했다. 사실 이번 모의실험 자체는 매우 단순한 것이지만, 양자컴퓨터를 보편적으로 활용하는 시대에 한 걸음 더 나아갔다는 점에서 의미가 크다. 세계적인 학술지 ‘사이언스’ 8월 28일자에 실린 연구논문에 따르면, 이번 모의실험에는 이른바 ‘시커모어’라고 부르는 54큐비트(양자비트. 양자컴퓨터의 정보 최소 단위)급 양자컴퓨터가 사용됐다. 시커모어는 지난해 10월 당시 최고 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리는 연산을 단 200초(3분 20초) 만에 해결함으로써 ‘양자 우월성’(양자 우위)을 입증한 것으로 유명하다. 물론 지금까지 기존 슈퍼컴퓨터로도 많은 화학반응 모의실험이 이뤄졌다. 하지만 화학반응에 관여하는 원자나 분자가 늘어날 때마다 계산은 기하급수적으로 복잡해진다. 게다가 이런 컴퓨터로는 복잡성의 폭발적인 증가를 따라가는 것이 점점 더 어려워지고 있는 것이다. 반면 양자컴퓨터에 있어 이런 계산량 증가는 그리 걱정되는 문제가 아니다. 큐비트를 1개 늘릴 때마다 처리능력은 2배가 되므로 적절한 알고리즘을 이용하면 계산능력 역시 폭발적으로 늘릴 것으로 예상되기 때문이다. 이번 연구에 쓰인 시커모어는 54큐비트를 구동하므로, 2의 54승에 달하는 경우의 수(약 1경 8000조)를 동시에 처리할 수 있다.참고로 이번 연구에서 모의실험 대상이 된 화학반응은 극히 간단한 화합물로 2개의 질소 원자와 2개의 수소 원자로 구성된 ‘디이미드’(N₂H₂) 분자다. 이 디이미드 분자에는 수소 원자의 위치가 논문에 첨부된 이미지처럼 같은 방향에 있는 패턴(cis)과 다른 방향에 있는 패턴(trans)이라는 2가지 상태가 알려졌다. 모의실험에서는 이 디이미드 분자가 2가지 상태로 바뀌는 과정이 계산됐다. 그 결과, 화학반응을 양자컴퓨터로 모의실험한 값은 기존 슈퍼컴퓨터에 의한 계산 값은 물론 현실 세계의 측정값과도 일치하는 것으로 나타났다.사실 이번 모의실험에 이용된 화학반응은 매우 간단한 것이어서 일반적인 노트북으로도 충분히 재현할 수 있다. 하지만 이번 첫걸음이 계산화학 분야에서는 매우 큰 진전이라 할 수 있다. 양자컴퓨터는 큐비트를 늘리거나 간단한 알고리즘(계산 방법 또는 계산 순서)의 변화만으로 규모를 크게 늘릴 수 있기 때문이다. 이에 대해 구글의 연구자들은 “앞으로는 완전히 새로운 화학물질을 양자컴퓨터의 계산만으로도 개발할 수 있을 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

■ 기상청 ◇ 3급 전보 △ 관측정책과장 연혁진 ◇ 4급 전보 △ 국가기상슈퍼컴퓨터센터장 장근일 △ 정보보호팀장 박균명 △ 강원지방기상청 관측과장 유민수 △ 위성기획과장 심재면 △ 위성운영과장 김도형 ■ 한국시설안전공단 ◇ 승진 △ 생활시설본부장 김동희 △ 특수시설관리단장 류호상 ◇ 전보 △ 감사실장 권혁기 △ 건설안전관리실장 석인호 △ 재난안전기획단장 오영석 △ 시설성능연구원장(직대) 강영구 △ 인재교육원장 권혁윤 △ 시설안전평가실장 김도균 △ 국가내진센터장 지승구 △ 터널실장 박시현 △ 댐항만실장 장중렬 △ 상하수도실장(직대) 신창건 △ 하자심사분쟁조정위원회 사무국장 장범수 △ 생활안전관리실장(직대) 이석호 △ 안전기획실장 김명호 △재난상황실장 오광진

■교육부 ◇부이사관 전보 △교육부(애틀랜타 한국교육원 파견) 김현주 △한국해양대 사무국장 조재익 ◇서기관 전보 △고등교육정책실 김정원 △교육부(LA 한국교육원 파견) 임소희 △국립국제교육원 노진영 △강릉원주대 강종부 △창원대 박상신 △한밭대 정원숙 △외교부 양호석 손상호 ■고용노동부 ◇과장급 전보 △사회적기업과장 지영철 △강릉지청장 김남용 △목포지청장 김주택 ■국토교통부 △도시활력지원과장 박용선 △철도시설안전과장 정선우 ■중소기업벤처부 ◇신규 선임 △장관정책보좌관 류채진 △대구경북지방중소벤처기업청 성장지원과장 황세진 ◇전보 △대전세종지방중소벤처기업청장 조재연 △상생협력정책과장 유환철 △기술보호과장 최열수 △재도약정책과장 강기성 △경남지방중소벤처기업청장 이상창 ■병무청 ◇서기관 승진 △병역자원국 황주하 △사회복무국 김형숙 송민선 ■산림청 ◇과장급 전보 △산림자원과장 황성태 ■기상청 ◇3급 전보 △관측정책과장 연혁진 ◇4급 전보 △국가기상슈퍼컴퓨터센터장 장근일 △정보보호팀장 박균명 △강원지방기상청 관측과장 유민수 △위성기획과장 심재면 △위성운영과장 김도형

곰벌레는 지구에서 가장 강력한 내성을 지닌 생명체로 유명하다. 절대영도에 가까운 영하 272℃부터 물 끓는 점을 웃도는 150℃까지 극한의 온도에서 살아남고 극도의 탈수 상태에서도 세포질을 유리화해 세포 형태를 유지하기 때문. 또 고선량의 방사선을 견딜 수 있어 우주 공간에서 열흘 넘게 살아남은 사례가 보고되기도 했다. 지금까지 지구에서 알려진 어떤 다세포 생명체도 물곰으로도 불리는 이들 완보동물에 맞먹는 내성을 지니고 있지 않다. 그런데 최근 이들 생명체의 극강 내성에 숨겨진 비밀에 근접한 연구가 진행돼 관심이 쏠리고 있다. 곰벌레의 DNA는 특수 단백질로 보호돼극단적인 온도와 방사선은 생물의 DNA를 파괴한다. 하지만 몸길이 50㎛(1㎛는 1m의 100만분의 1)~1.7㎜로 현미경으로 봐야 보이는 다리 8개의 무척추동물인 이들 곰벌레는 수분이 없는 곳에서 탈수 상태가 돼도 ‘툰’(tun)이라는 가사 상태가 됨으로써 살아남을 수 있다. 툰 상태에서는 세포질이 앞서 설명한 바와 같이 유리화돼 건조 상태에 강해지고 DNA는 손상 억제(damage-suppressor·이하 Dsup) 단백질이라고 부르는 특수 단백질로 감싸여 높은 내성을 갖는다. 2016년 연구자들이 곰벌레의 이런 내성 유전자(Dsup)를 인간 세포에 이식함으로써 세포의 방사선 내성을 극적으로 높이는 데 성공했지만, Dsup이 어떤 구조로 DNA를 보호하는지 그 상세한 분자 메커니즘은 풀리지 않았다. 특수 단백질이 DNA에 ‘전기 실드’ 제공그래서 스페인의 연구자들은 Dsup과 DNA의 상호작용을 슈퍼컴퓨터를 이용해 시뮬레이션했다. 그런데 의외의 사실이 드러났다. 이는 곰벌레의 특수 단백질(Dsup)이 DNA에 ‘정전 차폐’(electrostatic shielding·전기 실드)를 제공한다는 것이다. 정전 차폐는 어떤 공간을 외부 힘의 장으로부터 차단하거나 내부 힘의 장을 외부와 차단하는 것을 말한다. 이들 연구자는 며칠에 걸친 슈퍼컴퓨터의 연산 끝에 Dsup가 ‘기본적으로 무질서’하며, ‘높은 유연성’을 갖추고 있는 것을 확인했다. 이런 무질서함과 높은 유연성 덕분에 Dsup은 위 이미지와 같이 DNA 형태에 딱 맞게 결합할 수 있었다. 중간의 붉은 선이 DNA로 그 주위에 Dsup 2개가 둘러싸고 있다. 또 Dsup의 결합에 의해 DNA의 주위에는 특수한 전기력선들을 형성하는 것으로 나타났다. 이 전기력선들이 정전 차폐가 돼 방사선이나 자유라디칼(활성산소)로부터 DNA를 전기적으로 차폐하고 있는 것으로 여겨진다. 왜 이렇게 강한 내성을 지닌 것일까? 이번 연구를 통해 Dsup이 DNA와 비특이적으로 결합해 DNA를 방사선과 활성산소의 피해로부터 보호하기 위해 구조적인 지원뿐만 아니라 전기적 차폐를 제공했음을 시사했다. Dsup은 자외선 차단제처럼 DNA를 보호해 곰벌레의 불멸성을 높이고 있었던 것이다. 하지만 곰벌레의 생존 능력은 지구에서 생활하는 데 있어 ‘오버 스펙’이라고 할 수 있다. 보통 지구상의 다세포 생물에 우주 공간에서 열흘 이상 살아남을 능력은 필요 없다. 마찬가지로 우주 방사선에 대한 내성과 절대 영도에서 150℃를 넘는 폭넓은 온도에서 살아남는 능력도 잉여일 것이다. 이런 능력이 탈수 상태에 대한 내성을 높여간 결과로 얻어진 부산물인지 아니면 과거 곰벌레는 이런 스펙을 요구하는 환경에 노출됐을 가능성도 생각할 수 있다. 그런 환경은 진공이고 강렬한 방사선이 날아오며 절대 영도와 물 끓는 점을 넘는 온도였을지도 모른다. 일반적으로 이런 환경은 안정된 대기가 존재하는 지구가 아니라 우주에 존재한다. 곰벌레가 우주에서 진화했는지 어떤지는 모르지만, 어쨌든 남아도는 스펙의 출처는 앞으로도 탐구 대상이 될 것이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호(8월 7일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr