한국의 원자력발전소 해체기술이 최악의 원전사고지역인 우크라니아 체르노빌 원전 현장에서 시험될 예정이다. 한국원자력연구원은 우크라이나 체르노빌원전해체 담당 주정부기관(SAUEZM)과 원전해체 핵심기술 검증을 위한 양해각서(MOU)를 교환했다고 15일 밝혔다. 코로나19로 인해 이번 MOU는 두 기관장들이 원격으로 체결했다. 이로써 양 기관은 내년까지 원전해체 핵심기술에 대한 실증과 해외 시장 진출을 위한 실용화 모델을 발굴할 계획이다. 원전해체 기술이 연구단계에서 실증, 실용화되기 위해서는 사전 기술검증이나 실제 원자로를 해체해보는 경험이 필요하다. 그러나 영구정지나 사고로 인해 해체가 필요한 원자력 시설은 일부 국가에 한정돼 있다. 우크라이나 체르노빌 원전은 1986년 원전 역사상 최악의 원전사고가 발생한 이후 모든 원자로의 가동은 멈췄지만 아직 본격적인 해체 작업은 진행되지 않았다. 우크라이나 정부는 2045년까지 시설을 밀폐 관리한 뒤 본격적인 해체 단계에 돌입할 계획으로 알려졌다. 이번 MOU로 2021년까지 원전 해체 핵심기술 중 하나인 방사성 콘크리트 처리기술, 방사성 오염 금속기기 제염기술 등에 대한 기술실증이 진행된다. 방사성 콘크리트 처리기술은 원전 해체시 발생하는 콘크리트 폐기물에 고열과 압력을 가해 방사성 물질이 다량 포함된 시멘트와 골재로 분리해 처리하는 기술이다. 금속기기 제염기술은 건물 뿐만 아니라 각종 시설내 금속 기기에 거품 제염제를 뿌려 세척해 방사성물질을 제거하는 기술이다. 박원석 원자력연구원 원장은 “이번 협약으로 현장 경험이 풍부한 우크라이나측 기술과 노하우를 공유하고 국내 독자개발한 기술을 현장에서 직접 검증함으로써 해체 기술을 상용화시켜 국내 뿐만 외국 원전해체 시장까지 진출할 수 있는 발판을 마련했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@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

투탕카멘 완두콩. 3300년 전 고대 이집트 피라미드 투탕카멘의 왕묘에서 출토된 완두콩을 종자로 해서 증식 보급한 보랏빛 완두콩이다. 지난 2007년 우리나라 산림청(국립수목원)도 증식에 성공해서 국내에서 가장 오래된 완두콩 원종(原種)을 가졌다는 보도로 떠들썩했다. 종자 생명력의 신비성, 엄청난 시간과 공간 격차를 메우는 생명공학 수준, 그를 활용한 새로운 종자 개발 가능성 등 많은 것을 시사한다. 포스트 코로나, 기후변화, 디지털혁명, 스마트농업. 요즈음 많이 듣는 말이다. 팬데믹이 초래한 뉴노멀 시대, 자연과 산업 환경의 급변, 그리고 식량안보 산업인 농업의 진로를 표현하는 말이다. 그런데 모든 변화에 대한 농업부문 대응은 종자 개발·확보가 시작이자 끝이다. 최근 세계 종자 시장 재편과 그 가운데 벌이는 다국적 종자 기업들의 사활을 건 경쟁, 종자 소비 대국 중국과 종자 선진국 네덜란드의 국가적 대응 등은 종자 개발·확보의 중요성과 의미를 말한다. 우선 세계 종자 시장과 다국적 기업은 독과점 구조를 심화한다. 바이엘의 세계 최강 종자 기업 몬산토 인수·합병은 그 신호탄이다. 중국은 국영 화학기업 중국화공(캠차이나)을 내세워 스위스 다국적 농약·종자 기업 신젠타를 인수했다. 거대인구의 식량안보 확보를 위해 이미 완성된 세계 농업기업 인수라는 중국 농업 부문 해외 진출 전략의 대표적 사례이다. 네덜란드는 종자 산업을 국부창출 기반 산업으로 육성한다는 목적으로 정부와 민간이 어우러진 가장 모범적인 종자산업 생태계를 구축했다. 채소원예작물, 식량작물, 구근화훼작물로 구분한 품목별 정부 검역시스템 완비, 적정 위치에 산·학·연이 유기적으로 연계된 품목별 종자단지(시드밸리) 조성, 국제기구와 세계시장에 강력한 영향력을 미치는 종자산업협회(플란텀) 구축 등은 네덜란드를 세계 종자산업 질서 주도국으로 끌어 올린다. 한국 종자산업을 말할 때 국내 굴지의 종자 기업 다수가 해외 기업에 인수·합병되었던 1990년대 말 외환위기 때를 빼놓을 수 없다. 당시 토종 종자의 종주권을 우려할 만큼 국내 종자산업은 초토가 됐다. 긴 힘든 시간을 거쳐 정부와 민간의 노력으로 국내 종자 시장 60% 정도를 국내기업이 회복한 상태이다. 정부의 장기 지속적 정책 시행이 민간을 유인하여 이 정도까지 회복했다. 정책이 보여준 희망이다. 이 희망을 부른 대표적 정부 정책은 전략품종 종자의 국산화율 제고와 국산 종자의 수출을 지향한‘골든시드 프로젝트’(2012~2021년)와 생명공학과 연계된 육종 원천기술 확보를 추구한‘차세대 바이오그린21 사업’(2011~2020년)이다. 그러나 국내 종자산업 내용을 보면 여전히 영세성을 면하지 못한다. 소규모 다품종 생산이 불가피한 국내 종자시장에서 다국적 기업이 경제성 문제로 포기한 틈새 영역을 개인 육종가 또는 소규모 개인 기업이 파고들어 어느 정도 국내 시장을 회복한 것이다. 포스트 코로나, 기후변화, 디지털혁명, 스마트농업 등을 대비하며 세계무대에서 경쟁을 펼쳐 확고한 종자주권 회복을 통한 식량안보 기반 마련에는 여전히 거리가 멀다. 새롭게 대두하는 국내 또는 글로벌 차원의 다양한 시대적 문제에 우리 종자산업이 효과적으로 대응할 수 있도록 다시 한번 국가적 종자 사업의 시행이 필요하다. 특히 기존 생명공학기술에 빅데이터, 인공지능 등 4차 산업혁명 기술이 융·복합된‘디지털 육종기술’기반 종자 개발 사업이 절실한 때이다. 향후 종자 산업 경쟁력을 좌우할‘디지털 육종기술’기반 종자 개발에 선진국은 이미 상업화 단계에 진입했으나 한국은 아직 실용화 초기 단계에 있다. 아울러 새로운 국가적 종자 사업은 연구개발뿐만 아니라 정부와 민간, 종자 관련 산·학·연이 함께 하는 네덜란드 유형의 종자 생태계 구축까지 사업 내용에 포함해야 할 것이다. 네덜란드 종자산업 생태계는 우리에게 중요한 푯대를 제공한다.

일본이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신이 실용화되면 희망자 전원이 무료로 접종할 수 있도록 하는 방안을 검토 중인 것으로 전해졌다. 니혼게이자이(日本經濟)신문은 3일 “일본 정부는 많은 사람이 신속하게 백신을 접종하는 체제를 갖추도록 비용을 전액 국비로 처리하는 방안을 검토 중”이라고 밝혔다. 백신 실용화 초기에는 중증화 우려가 큰 고령자나 의료 종사자가 우선 접종할 수 있도록 하고 이후 백신 공급량이 늘어나면 접종 대상자를 확대한다는 방침이다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

기후변화로 인한 집중호우 발생이 증가하고 인명·재산 피해가 확대되면서 정부가 과학적 홍수 관리에 나선다. 지난 7~8월 집중호우로 지방·소하천에서 피해가 집중되자 인공지능(AI)·강우레이더·수자원 위성 등 첨단기술을 활용한 ‘비구조물적 대책’을 강화해 피해 발생에 사전에 막겠다는 취지다. 환경부는 2025년까지 AI를 활용한 홍수예보 시스템을 2025년 도입할 계획이라고 30일 밝혔다. 홍수에 취약한 전국 100곳의 지방하천에 홍수정보 수집 센서를 설치한 후 정보을 활용해 홍수예보체제(플랫폼)을 구축하기로 했다. 이를 위해 498억원을 투자해 시범 운영을 거쳐 2025년부터 본격 가동한다. 기습적인 폭우에 따른 돌발홍수는 ‘강우레이더’를 활용한다. 현재 하천 수위 중심으로 운영하는 방식에서 읍면동까지 적용해 1시간 전에 예측정보를 제공하기로 했다. 올해 말까지 낙동강 유역에 적용한 뒤 2022년부터 실용화한다는 계획이다. 수자원·수재해를 감시하는 수자원 위성 개발도 추진한다. 500㎏급 위성으로 시간이나 기상 조건에 관계없이 홍수와 가뭄 등 수자원 정보를 120㎞까지 하루 2회 관측할 수 있다. 홍수와 가뭄, 녹조 등 광역적 감시가 가능해 북한 접경지역 홍수 관리와 동남아시아 국가와의 수자원 협력 등에도 활용이 기대된다. 그동안 도면으로 열람하던 홍수위험지도를 2021년부터 지리정보시스템(GIS) 기반으로 구축하고 온라인으로 공개하기로 했다. 홍수위험지도는 중앙정부 및 지자체 등에 제공돼 자연재해 저감 종합계획, 비상대처 계획 수립 등 기초자료로 활용되고 있다. 김동진 환경부 수자원정책국장은 “올해 홍수 피해 현황을 분석해 첨단 홍수관리기법을 도입할 계획”이라며 “과학적 홍수 관리 및 댐·하천 정비방안을 동시 추진해 국민의 생명과 재산을 지킬 수 있도록 만전의 노력을 다하겠다”고 말했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

국내 연구진이 페인트처럼 건물 외벽이나 자동차에 바르기만 하면 전기를 만들 수 있는 태양전지 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 손해정 박사팀은 태양전지 원료가 되는 용액을 코팅한 뒤 굳는 고체화 속도를 제어하는 ‘고효율 용액공정 태양전지’ 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 용액공정 태양전지는 태양전지 소재가 되는 유기물을 액체 상태로 만든 다음 필요한 부분에 코팅하거나 인쇄하는 방식으로 만들어진다. 기존에는 전기를 생산할 수 있는 전지영역이 0.1㎠ 이하에 불과해 실용화가 어려웠다. 또 태양전지로 이용할 수 있는 유기 소재를 페인트나 잉크처럼 만들어 사용하려고 하면 금세 굳어버리기 때문에 실제로 전력 생산이 가능한 만큼의 면적으로 만들 수 없다는 단점이 있었다. 연구팀은 태양전지 용액을 코팅이나 인쇄할 때 액체 증발 속도를 제어해 태양전지 성능에 최적화할 수 있는 방법을 찾았다. 또 연구팀은 결정화 현상이 상온에 가까운 낮은 온도에서는 발생하지 않는다는 사실도 발견했다. 연구팀은 이렇게 만든 고성능 대면적 유기태양전지의 광전변환효율(햇빛을 전기로 바꾸는 비율)이 기존 기술보다 우수한 9.6%를 기록한 것을 확인했다. 이번 기술을 활용하면 페인트처럼 건물이나 자동차뿐만 아니라 전기가 필요한 곳에 칠하는 방식으로 태양전지를 쉽게 만들어 전기를 자급자족할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 손 박사는 “이번 연구는 페인트처럼 넓은 면적에 칠해 태양전지를 만들 수 있는 원리를 제시해 용액공정 태양전지 고효율화와 상용화를 가속화시키는 데 도움이 될 것”이라며 “전 세계 에너지 빈곤층에 저가의 친환경 에너지 공급이 가능할 뿐만 아니라 도심 건물에 태양광 발전을 위한 공간 활용이 쉬워지고 페인트를 덧바르는 형태로 태양전지를 유지, 보수할 수 있게 될 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 기업들이 코로나19 감염 차단을 위해 다양한 아이디어를 짜내고 있는 가운데 일본 항공사가 손 대신 팔꿈치를 이용해 기내 화장실을 이용할 수 있는 장치를 도입하기로 했다. 20일 NHK에 따르면 일본 최대 항공사인 전일본공수(ANA·젠닛쿠)는 기내 화장실의 문고리를 맨손으로 만지지 않고 팔꿈치만으로 조작할 수 있는 손잡이를 개발해 곧 실용화할 계획이다. ANA는 현재 하네다공항 라운지 입구에 시범 화장실을 설치, 이용자들로부터 평가를 받고 있다. 많은 사람들이 코로나19 확산 이후 한층 더 찜찜해진 기내 화장실 문 손잡이와 손의 직접 접촉을 피할 수 있게 됐다며 반기고 있다. 항공업계가 지난 4월 실시한 설문조사에 따르면 이용자의 70% 이상이 좌석이나 화장실을 사용할 때 코로나19 감염의 불안을 느낀다고 답했다.어머니 간병을 위해 2개월마다 하네다공항을 이용해 돗토리현에 간다는 60대 여성은 “화장실에서 손을 씻고 나서 문고리를 만지는 게 늘 신경 쓰였는데, 앞으로는 그럴 걱정이 없어지게 됐다”고 NHK에 말했다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr

최근 모리셔스 해안에서 일본 화물선이 좌초해 많은 양의 기름이 바다 위에 유출돼 많은 사람들이 충격을 받았다. 이런 사고가 일어나면 정화 활동을 해도 오염된 바다를 되돌리기가 어렵기 때문이다. 미국의 한 연구진은 4년 전 바다 위에 유출된 기름을 완전히 연소해 오염을 최소화하는 기술을 연구하고 있었다. 그런데 이번에 연구가 어느 정도 진척됐다는 소식이 전해져 기대가 모이고 있다.당시 메릴랜드대 등 연구진은 이전까지 알려지지 않은 새로운 유형의 불꽃을 발견했다. 이는 파란 불꽃이 고리 형태로 소용돌이치는 형태라서 연구자들은 이를 ‘파란 소용돌이’(Blue whirls)로 명명했다. 흥미로운 점은 이 불꽃이 연료를 완전히 태워 그을음 등을 전혀 내지 않는 특징이 있다는 것이다. 그렇지만 이 불꽃이 어떤 구조로 이뤄져 발생하는지는 지금까지 수수께끼였다. 이제 연구자들은 수많은 실험 데이터를 사용해 이 불꽃을 시뮬레이션상에서 재현하는 데 성공해 그 구조가 어떻게 이뤄져 있는지를 알아냈다. 만일 연구가 거듭돼 이 불꽃을 자유자재로 제어할 수 있으면 이번 사고와 같은 일이 또 일어나더라도 대비할 수 있을 뿐만 아니라 화석 연료 사용 시 유해 물질을 배출하지 않아 미래의 에너지 문제를 해결하는 데도 기여할 수 있다. 화재폭풍과 파란 불꽃의 소용돌이 당시 연구에서는 해상에 유출된 기름을 제거하는 방법에 대해 검토하고 있었고 그때 연구된 방법은 기름을 한곳에 모아 해수면에 두꺼운 층으로 만든 뒤 이를 연소해 제거하는 것이었다. 이 방법은 매우 많은 연기와 그을음 등이 생기게 해서 실용적이라고 할 수 없었다. 즉 이 문제를 풀려면 해수면의 기름층을 완전 연소해 주위 대기와 바다 밑으로 유해 물질을 배출하지 않게 해야 한다. 따라서 당시 연구자들이 주목한 것이 ‘파이어 토네이도’ 또는 ‘파이어네이도’로 흔히 알려진 화재폭풍 현상이다. 이는 도시나 산악 지대에서 일어나는 대규모 화재에서 발생하는 위험한 현상이지만, 불꽃 소용돌이는 연료 표면의 가열 수준을 크게 높여 매우 빠른 속도로 효율적인 연소를 실현할 수 있다.따라서 이들 연구자는 해수면의 기름 층에 인위적으로 화재폭풍을 일으키면 환경 오염이 적은 완전 연소가 가능한지를 검증했다. 그런데 이 연구에서 전혀 예상하지 못한 파란 소용돌이 불꽃이 만들어진 것이다. 이 현상은 일반 연소에서 흔히 볼 수 있는 노란 불꽃에서 발전한 형태다. 노란 불꽃은 연료를 완전히 연소하는데 충분한 산소가 없을 때 형성되는 것으로, 그을음 등을 내는 불완전 연소다. 반면 화재폭풍은 충분한 연료와 산소를 끌어들여 완전 연소할 때 그을음을 전혀 내지 않는 깨끗한 파란 불꽃으로 변했다. 이때 나타난 것이 바로 고리 형태로 회전하는 파란 불꽃이다. 화재폭풍은 오랫동안 끔찍한 재앙으로 생각됐지만, 이를 제어할 수 있으면 효율이 높고 배출이 적은 연소 상태를 만들어낼 수 있다. 이는 전 세계적인 화석 연료 소비로 인한 환경 문제에도 대응할 수 있는 꿈의 연소 형태다. 하지만 우연히 발견된 이 새로운 불꽃이 대체 어떤 구조로 돼 있는지, 그 중심의 파란 불꽃의 고리가 대체 무엇인지는 당시에 전혀 알 수 없었다. 파란 불꽃 고리의 정체 그 후로 연구진은 지금까지 파란 불꽃의 고리에 관한 연구를 계속해 왔다. 그리고 충분히 모은 데이터를 바탕으로 이 현상을 3차원 시뮬레이션으로 재현하는 데 성공했다. 그 결과, 이 파란 불꽃의 고리는 세 개의 서로 다른 연소 현상이 결합한 것으로 나타났다.파란 불꽃 고리의 아래쪽에서 역원추형으로 불타고 있는 불꽃은 ‘과농 예혼합 화염’(Premixed rich flame)이다. 이는 예혼합 연소에 의해 일어나는 불꽃으로, 연료가 과잉 상태일 때 일어난다. 예혼합 연소는 가솔린 엔진의 연소와 같이 미리 공기와 혼합된 연료가 연소 확산하는 연소 형태를 말한다. 반면 파란 불꽃 고리의 위쪽에 있는 원추형 불꽃은 연료 표면의 얇은 층에 화염이 생기는 확산 연소에 의한 화염인 ‘확산 화염’(Diffusion flame)이다. 또 확산 화염 밖에는 연료보다 공기가 더 많은 ‘희박 예혼합 화염’(Premixed lean flame)이 있다. 그리고 이들 세 가지 연소 형태를 모두 결합한 것이 중심의 파란 불꽃 고리인 것이다. 이는 연료와 공기가 모두 완전 연소를 위한 최적의 양으로 존재하며 연료가 모두 연소해 그을음 등의 배출물을 생성하지 않는다. 친환경적인 파란 불꽃 이처럼 파란 불꽃 고리의 구조와 발생 조건이 밝혀졌지만, 아직 실용화 단계에는 이르지 못했다. 그을음을 배출하지 않는 깨끗하고 친환경적인 완전 연료는 화석 연료에 의존한 세계에서 대량의 유해 물질 배출을 억제하는 중요한 기술이 될 수 있지만, 이를 위해 극복해야 할 과제는 많다.현재 이 불꽃은 실험실의 작은 밀폐 장치 안에서만 발생할 수 있다. 또 화재폭풍을 경유하지 않으면 생기지 않는다. 불완전 연소인 노란 불꽃과 화재폭풍을 거치지 않고 갑자기 파란 소용돌이를 일으킬 수 있는지, 형성되는 크기를 제어할 수 있는지, 이 경우 커다란 파란 소용돌이가 생겨날지, 밀폐 장치가 없는 상황에서도 생성 가능한지, 여러 개의 파란 소용돌이를 동시에 만들어도 간섭 없이 유지할지 등 앞으로 해결해야 할 문제는 많다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호(8월 12일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘미래 보는 눈을 바꿔야 경제가 산다’라는 대명제에 동의하지 않는 국내 산업·기술인은 없었다. 미래 산업의 현주소를 짚어 본 결과 국내 중소기업과 스타트업·벤처가 보유한 기술력은 이미 세계 최고 수준에 올라 있었다. 하지만 대중화·상용화에서 아직 날개를 펴지 못하는 이유도 명확했다. 정부의 규제가 여전히 발목을 붙잡고 있다는 것이다. 전문가들은 경제 활력의 주체는 기업이고 정부는 주체가 아닌 서포터로서의 역할에 충실해야 한다고 입을 모았다. 학계 전문가 6인으로부터 정부의 신산업 정책과 미래 산업이 나아갈 방향에 대해 들어본다.“로봇, 한국에선 도저히 못하겠어요. 외국 나가서 해야겠어요.” 김진오 광운대 로봇학부 교수는 3일 로봇 기술 상용화를 준비 중인 한 중소기업 사장이 이렇게 말했다고 전했다. 정부의 강도 높은 규제가 국내 로봇 연구와 실용화를 가로막고 있다는 뜻이다. 김 교수는 “국내 로봇산업에 대한 규제가 세계에서 가장 강하다. 다른 선진국에서는 기업이 규제의 주체가 되지만, 국내에서는 공무원이 주도한다”면서 “산업통상자원부는 로봇산업을 키우려 하는데 고용노동부는 상의도 안 하고 규제를 만들고 있다”고 지적했다. 이어 “로봇 기술을 개발하는 단계는 이미 끝났고, 어떻게 활용하느냐가 관건이 된 시대가 됐다”면서 “그러려면 시장이 있어야 하는데 국내에서는 자동차, 반도체, 디스플레이만 규모의 경제에 도달했을 뿐 로봇산업의 규모는 아주 열악한 상황”이라고 진단했다. 그러면서 김 교수는 로봇산업이 발전하려면 ‘공공 수요’와 ‘공동 수요’가 있어야 한다고 강조했다. 공공 수요는 국방, 복지 등과 같은 공적 영역에서의 로봇 수요, 공동 수요는 일반 산업 영역에서의 로봇 수요를 뜻한다. 그는 “로봇 기술이 발달하지 않은 네덜란드에서도 축산업자 1000명이 모여 젖소의 젖을 짜는 로봇을 개발해 전 세계에서 연 1조원의 매출을 올리고 있다”면서 “우리 정부도 농림축산식품부를 비롯해 각 수요 부처에서 이런 공동 수요를 창출하는 데 머리를 맞대야 한다”고 조언했다. 김 교수는 또 “컨베이어벨트, 하수구 등에서 노동자 사망사고가 잇따르고 있는데, 로봇이 투입되면 노동자의 근로 환경도 크게 개선될 것”이라면서 “노동자의 일자리를 빼앗는 것은 정보기술(IT) 산업이지 로봇이 아니라는 사회적 인식이 필요하다”고 강조했다.최혁렬 성균관대 기계공학과 교수는 자율주행 배달 로봇을 개발한 한 중소벤처 기업의 사례를 소개하며 “자율주행 셔틀을 상용화하는 데 자동차 제작에 운수사업 면허까지 필요할 정도로 규제의 장벽은 여전히 높다”고 진단했다. 최 교수는 “자율주행차 시장의 진입 장벽을 낮추려면 무엇보다 문제가 생겼을 때 모든 책임이 제작 업체로 돌아오는 구조를 개선해야 한다”면서 “허가를 내줬다고 해서 모든 손해배상 책임이나 형벌이 벤처기업에 전가된다면 누가 이 일을 하려고 하겠느냐”고 지적했다. 정부의 신산업 투자에 대해서는 “불특정 다수에 대한 투자는 이미 충분한 상태다. 무조건 돈만 준다고 해서 투자가 성공해 돈을 벌 수 있는 건 아니다”라면서 “정부는 스타트업이나 벤처기업들이 자금 지원을 필요로 할 때 적시에 지원해야 한다”고 강조했다.곽노성 한양대 과학기술정책과 특임교수는 정부의 ‘한국판 뉴딜’ 정책이 성공하려면 국내 기업에 도움이 될 수 있도록 방향을 잘 잡아야 한다는 견해를 내놨다. 곽 교수는 테슬라가 정부의 전기차 보조금을 독식하고 있다는 점을 언급하며 “그린 뉴딜로 간다는 방향성은 맞지만 일단 하고 보자는 식으로 나간다면 테슬라 사례처럼 해외 기업이 수혜를 입는 일이 많아질 수밖에 없다”면서 “우리 기업이 경쟁력을 갖춘 다음에 분별적으로 추진해야 경쟁 구도 속에서 우리 기업이 유리해질 것”이라고 전망했다. 이어 “전기차 충전소도 새로 지은 아파트에만 있지 오래된 아파트에는 설치돼 있지 않다”면서 “그린 뉴딜의 핵심으로 전기차를 지목했다면 국회 앞에 수소충전소를 지을 게 아니라 전기차 충전소를 지었어야 했다”고 지적했다. 아울러 곽 교수는 “기업이 원하는 것은 자금 투자가 아니라 규제와 제도 개선이다. 경쟁력 있는 기업 가운데 돈이 부족한 기업은 없다”면서 “디지털 뉴딜을 본격화하려면 개인정보 규제를 반드시 풀어야 하고, 노동 규제와 화학물질 규제 완화도 절실하다”고 강조했다.김도현 국민대 경영학부 교수는 정부의 미래 산업 정책에 대해 “미래 사업 모델은 전문가조차 예측하기 쉽지 않은데도 정부는 구체적인 산업 분야를 비롯해 특정 제품에 대한 투자까지 언급하고 있다”면서 “1970~1980년대 정부 주도로 경제발전을 이룬 경험을 지금도 사용하고 있는 것 같다”고 지적했다. 이어 “정부는 미래 산업 정책의 초점을 산업정책에서 기업정책으로 전환해 개별 기업들이 모험 산업에 적극적으로 뛰어들 수 있도록 지원하고, 실패하더라도 다시 일어설 수 있도록 지원해야 한다”고 조언했다. 정부의 규제 개혁 움직임에 대해서는 “과거에 촘촘했던 산업규제를 조정하는 건 좋지만 여론을 의식해 어떤 문제가 드러나면 곧바로 규제를 만들고 행정조치를 내리는 식으로 개입하는 측면이 있다”면서 “정부는 미래 산업 분야에 현상이 나타나면 시간을 갖고 기다리면서 기업의 의견을 충분히 수렴하고서 움직일 필요가 있다”고 말했다. 김 교수는 또 “이번 국회에서 관련 법안이 대거 발의되고 있는데, 다소 편향적인 입법이 많다. 특정 문제를 해결하려고 법안을 내면 다른 영역에서 꼭 새로운 문제가 발생한다”면서 “의원들이 규제의 복잡한 상호작용을 이해하고 법안을 발의해야 미래 산업도 날개를 달 수 있을 것”이라고 강조했다.성태윤 연세대 경제학과 교수는 국내 노동시장이 상당히 경직돼 있다고 지적했다. 성 교수는 “미래 산업이 발전하려면 생산 요소의 재배치가 이뤄져야 하는데 노동시장이 경직화돼 있어 재배치가 이뤄지지 않고 있다”면서 “신산업은 규제 영역을 벗어나야 하는 부분이 있기 때문에 기업들이 자유롭게 움직일 수 있도록 규제 환경을 개선해야 한다”고 강조했다. 스타트업 육성에 대해서는 “스타트업이 날개를 달려면 자본시장의 역할이 중요한데, 그동안 자금이 스타트업에 원활하게 공급되지 못해 부채를 통한 자금 조달, 담보 위주의 금융 행위가 이뤄져 왔다”면서 “최근 많은 정책적 개선이 있었으나 여전히 부족하기 때문에 정부와 기업의 더 많은 노력이 필요하다”고 지적했다. 이어 “스타트업을 더욱 활성화하려면 자본뿐만 아니라 교육기관, 특히 대학이 움직여야 한다”면서 “제한된 대학의 규제 환경을 개선해 연구 인력이 더욱 자유롭게 활동할 수 있도록 해야 한다”고 덧붙였다. 성 교수는 국회의원들의 실적 쌓기용 규제 법안 제출에 대해서도 일침을 가했다. 그는 “의원들이 법안 발의 실적 때문인지 법안 제출을 통해 하나하나씩 규제를 쌓아 가고 있다”면서 “규제 환경을 개선하는 방향의 입법안이 더 많이 제출돼야 한다”고 조언했다.유정희 벤처기업협회 혁신벤처정책연구소 부소장은 “디지털 경제가 중심인 4차 산업혁명 시대로의 진입은 속도전인데, 모빌리티나 원격의료 등과 같이 규제로 인해 경쟁에 뒤처지고 도태되는 사례가 발생하고 있다”면서 “촘촘한 거미줄 규제로 새로운 비즈니스가 창출되기 힘든 환경일수록 속도감 있는 규제개혁은 더더욱 중요하다. 골든타임이 얼마 남지 않았다”고 지적했다. 이어 “수년간 규제개혁을 외쳤음에도 실제로 바뀐 것은 별로 없고, 규제샌드박스 신속확인제도는 유명무실해졌다. 기존의 법과 제도의 틀로 신산업을 재단해선 안 된다”면서 “기업 활동과 산업 활성화는 기본적으로 시장에 맡겨져야 하고, 기업 간 공정한 경쟁과 협력을 통해 민간에서 자율적인 규제가 형성되고 자정작용이 이뤄지는 산업 생태계를 만들어 나가야 한다”고 강조했다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

화학공장서 생산되는 ‘부생 수소’ 사용가격 경쟁력 전기차·LPG보다 낮아충전소 1곳 건설비, 주유소의 최대 6배비용 대비 수요 적어 경제성 떨어져 전북과 울산 등 지자체들이 ‘한국판 그린뉴딜’의 핵심 사업인 수소전기차 산업에 앞다퉈 뛰어들고 있지만, ‘속 빈 강정’이란 비판의 목소리가 크다. 이는 연료인 수소의 비싼 가격과 찾기 어려운 충전소 등 경제성과 편의성이 일반 승용차보다 현저히 낮기 때문이다. 28일 관련 업계에 따르면 전북과 울산 등 전국의 지자체들은 수소전기차를 미래 먹거리 산업으로 육성하기 위해 구입비 지원과 충전소 운영비 보조 등 다양한 사업을 추진하고 있다. 전북도 관계자는 “지역에 수소상용차를 생산하는 현대차 전주공장이 자리 잡고 있어 수소산업을 미래 전략산업으로 육성하고 있다”면서 “새만금 신재생에너지를 활용해 ‘그린 수소’를 생산하고 인프라를 확충해 수소산업의 메카로 발돋움할 방침”이라고 말했다. 그러나 수소의 생산·공급·보관 등 모든 분야가 초기 시작 단계여서 단기간 내에 효과를 내기는 어렵다는 분석이 지배적이다. 수소 생산량이 적어 가격이 비싸고, 수소충전소가 절대적으로 부족하며 대형 보관 용기가 개발되지 않았기 때문이다. 수소는 생산량이 적고 가격도 비싸 실용화에 걸림돌이다. 현재 우리는 울산과 전남 여수, 충남 대산 등의 화학공장에서 나오는 부산물을 포집한 ‘부생 수소’를 사용한다. 그래서 석유화학공장이 많은 울산은 ㎏당 7200원이고 수소 생산업체가 없는 전북은 8800원으로 편차가 크다. 전북도가 분석한 차량별 ㎞당 연료비는 전기차(아이오닉) 완속충전이 14원으로 가장 싸고 급속 충전(아이오닉) 33원, LPG(쏘나타) 85원, 경유(투산) 95원, 휘발유(쏘나타) 107원이다. 수소전기차(넥소)는 91원(수소가격 8800원 기준)으로 LPG보다 가격 경쟁력이 떨어진다. 업계 관계자는 “수소 가격이 ㎏당 4000원 이하로 떨어져야 수소전기차가 전기차와 의 경쟁력을 가지게 될 것”이라면서 “대량 소비가 이뤄진다면 가격이 낮아질 것”이라고 전망했다. 가장 큰 문제는 수소충전소가 거의 없다는 것이다. 6월 말 현재 전국의 수소충전소는 33개다. 전북은 수소차가 184대 보급됐지만, 충전소는 완주군 봉동읍에 1곳뿐이다. 사실상 완주군이 아니면 수소차 운행이 불가능한 것이 현실이다. 수소충전소의 건설 비용은 1곳당 30억~60억원에 이른다. 일반 주유소의 10억원 내외에 비해 최대 6배 정도 비싸다. 이에 비싼 건설 비용에 비해 수요가 적어 경제성이 떨어지기 때문에 민간 자본 유치도 어렵다. 더구나 수소충전소의 위험성 때문에 부지 확보에도 큰 어려움을 겪고 있다. 울산시 관계자는 “수소차 상용화까지 아직 기술적·경제적으로 해결해야 할 과제가 많은 것이 사실”이라면서 “차근차근 준비하겠다”고 말했다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

⑧자율주행차로 본 규제 완화 자율주행차에 대한 규제는 역설적이다. 자동차가 알아서 목적지까지 데려다주는 전인미답의 신세계를 열어젖히려면 각종 규제를 푸는 게 상식적이다. 하지만 반대로 아직 기술력과 인프라가 완벽하게 구축되지 않은 상황에서 불의의 사고를 막으려면 또 규제가 강화돼야 한다. 이런 점에서 자율주행차에 대한 규제의 방향성은 ‘외유내강’이다. 자율주행 시대로 진입하는 장벽은 유연하게 낮추되 안전과 관련한 세부적인 부분에선 규제를 더욱 촘촘히 해야 한다는 것이다. 앞으로 자율주행차 관련 규제가 어떻게 뿌리내리게 될지 현재 상황을 짚어 보고, 해외 선진국들의 자율주행차 규제는 어느 단계까지 와 있는지 알아본다.자율주행차에 대한 규제를 이해하려면 먼저 자율주행 기술 단계부터 살펴봐야 한다. 각 나라 기관별로 다양한 기준을 마련해 놓고 있지만 현재 세계적으로 통용되는 건 미국자동차기술학회(SAE)의 6단계(레벨 0~5) ‘주행 자동화 레벨’이다. ‘레벨 0’은 순수하게 운전자가 운전하는 단계, ‘레벨 1’은 일부 시스템이 주행을 돕는 단계, ‘레벨 2’는 차량이 앞차와의 간격과 차선을 유지하며 속력을 자동으로 조절하는 단계다. ‘레벨 3’부터는 운전자가 아닌 시스템이 운전을 주도한다. ‘레벨 3’는 자동 차선변경 등 시스템이 운전을 주도하고, 운전자는 필요시에만 개입하는 단계, ‘레벨 4’는 운전자 탑승하에 시스템이 운전을 주도하는 단계, ‘레벨 5’는 운전자 없이 순수하게 시스템이 운전을 100% 담당하는 단계다. 현재 출시되는 신차의 자율주행 기술은 ‘레벨 2’ 수준이며, ‘레벨 3’ 상용화 단계 진입을 눈앞에 앞두고 있다.●선진국보다 한발 빠른 한국의 자율주행차법 그동안 국내에서는 자율주행차의 도로 운행을 위한 법제도가 미비하다는 지적이 많았다. 하지만 지난해 4월 ‘자율주행자동차 상용화 촉진 및 지원법’이 국회를 통과하고 올해 5월 1일부터 시행되면서 상황이 급변했다. 이 자율주행차법은 ▲5년마다 자율주행 기반 교통 물류 기본계획 수립 ▲자율주행차 시범운행지구 지정 ▲자율주행 안전구간 지정 ▲시범운행지구 내 운영자의 인적·물적 손해 배상을 위한 책임보험 가입 의무 ▲필요 시 개인정보보호법 적용 배제 인정 ▲정밀도로지도 구축 및 무상 지원 근거 마련 ▲행정적·재정적·기술적 지원 근거 마련 ▲시범운행지구 내 자율주행차를 활용한 유상 운송 사업 허가 등을 명시하고 있다. 이 법의 제정으로 자동차 기업과 연구소들은 자율주행차 개발에 적극 뛰어들 수 있는 여건이 충분히 조성됐다고 보고 있다. 여기에 국토교통부가 지난 1월 세계 최초로 ‘레벨 3’ 자율주행차의 안전 기준을 규칙으로 신설하면서 이달 1일부터 운전자가 운전대를 잡지 않고도 주행할 수 있는 ‘레벨 3’ 자율주행차의 출시와 판매도 가능해졌다. 국토부 관계자는 “앞으로 운전석이 없는 레벨 4 수준의 자율주행차에 대한 임시 운행 허가 요건을 신설할 계획”이라면서 “시스템이 주변 상황을 스스로 판단해 주행차로를 변경하는 자동차로 변경 기능, 운전자 하차 후 스스로 주차하는 기능 등 추후 개발·적용될 기술도 테스트할 수 있도록 규정을 개정해 나갈 것”이라고 밝혔다.●완화로 기우는 美·유럽… 표준화 속도 더딘 中 미국의 자율주행차법은 연방정부와 주정부가 서로 다르다. 연방정부는 자율주행 시스템의 구성과 신뢰성 등 차량 성능을 규제하고, 주정부는 운전자 개인의 역량과 관련한 규제에 초점을 맞추고 있다. 연방정부의 연방자동차안전기준(FMVSS)은 차량의 충돌 발생 가능성과 충돌 시 차량 탑승자의 부상 위험을 최대한 줄이도록 하는 내용으로 구성됐다. 그런데 규정이 워낙 구체적이어서 미국 자동차 업계에서는 이 규정이 완화되길 바라고 있다. 미국 33개 주정부는 지난해 8월 자율주행차 규제 법률을 제정했다. 그런데 주정부별로 규정이 서로 달라 일부 혼란이 발생하기도 했다. 이에 미국 교통부는 자율주행차 제작과 운행을 규정하는 가이드라인을 마련해 주정부와 민간에 지킬 것을 권장하고 있다. 전 세계에서 처음으로 정부가 자율주행차의 기술 혁신과 안전 확보를 위한 권고 사항을 만들어 민간에 제시했다는 점에서 의미가 크다는 평가를 받는다. 이 가이드라인에는 15개의 성능 지침을 비롯해 안전점검 평가 결과 의무 제출을 자발적인 제출로 완화하는 내용이 담겼다. 유럽은 기존 규제를 더 완화하는 데 초점을 맞춘 자율주행법 최종안을 확정한 상태다. 주요 내용은 ‘레벨 3’에 대한 안전 기준으로 우리 국토부가 마련한 것과 크게 다르지 않다. 적용 시점은 내년 1월부터로 우리보다 6개월 정도 늦지만, 자율주행 기술 개발 속도는 우리보다 빠른 편이다. 현재 유럽교통안전위원회(ETSC)와 유럽도로교통연구자문위원회(ERTRAC)는 자율주행 기술의 표준화와 로드맵 마련에 박차를 가하고 있다. 또 법제 정비뿐만 아니라 자율주행차 테스트 인프라 구축에도 많은 노력을 기울이고 있다. 아울러 자율주행차 시대로 진입하면 할수록 변화하는 노동시장 구조에 대처하는 방안까지 고민하고 있다. 우리 정부 관계자는 “국내 자율주행 법규와 규제 정비 방향은 궁극적으로 유럽과 궤를 같이해 나갈 것으로 예상된다”고 말했다. 일본은 지난해 6월 자율주행차 정의와 규제안을 도로교통법에 새로 담았다. 자율주행 장치를 사용법에 따라 정확히 사용하는 것을 운전 행위로 규정하고, 자율주행 장치의 사용법을 알아야만 운전할 수 있도록 했다. 또 자율주행차 운전자에 한해 운전 중 휴대전화 사용을 허용하는 내용도 포함됐다. 아울러 일본 정부와 기업, 학계는 내년에 열릴 것으로 예상되는 도쿄올림픽을 자율주행차 실용화 시점으로 정하고 대규모 프로젝트를 추진하고 있다. 도요타는 전반적인 자율주행 기술을, 닛산은 자율주행 실현을 위한 카메라 기술을, 부품 업체 덴소는 첨단운전자보조시스템(ADAS) 기술을 전담한다. 무인자동운전 이동 서비스와 트럭 대열주행 시스템에 대한 실증 실험도 진행하고 있다. 특히 무인대열주행은 2022년까지 도쿄와 오사카 구간에서 사업화를 실현할 계획이다. 중국은 2016년 ‘전동자동차 과학기술계획 5개년 계획’을 발표한 이후 자율주행차 기술 개발에 속도를 내고 있다. 중국 지방정부들도 자율주행차 테스트 허가에 적극성을 보이고 있다. 중국 최대 포털 업체인 바이두는 정부의 지원을 바탕으로 중국 내 23개 도시에서 자율주행차 테스트를 진행 중이다. 하지만 중국은 자동긴급제동장치 감속도와 충돌 경고 시간과 같은 기준이 한국·유럽과 많이 달라 기술의 세계 표준화에 발맞추는 데에는 다소 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

독일 막스플랑크 양자광학연구소 과학자들이 세상에서 가장 얇고 가벼운 거울을 만드는 데 성공했다. 이 연구소의 데이빗 웨이를 비롯한 연구자들은 2톤이 넘는 복잡하고 거대한 광학 장비를 이용해서 7마이크로미터(㎛) 지름의 거울을 만들었다. 두께는 수십 나노미터에 불과하다. 지름은 사람 적혈구와 비슷하지만, 두께는 1/100에 불과한 수준이다. 당연히 사람 눈으로는 볼 수 없는 초미세 거울이다. 사실 물체를 작고 얇게 가공하는 기술은 이미 많이 발전해서 손톱 크기의 반도체 안에도 수십억 개 이상의 트랜지스터를 집적할 수 있다. 심지어 원자를 하나씩 원하는 위치에 배열해 글자나 그림을 만들 수도 있다. 하지만 이렇게 만든 초미세 구조물이 빛을 반사하거나 굴절시키는 것은 또 다른 문제다. 우리가 일반적으로 거울에 사용하는 물질들은 너무 얇게 만들면 빛을 반사할 수 없다. 연구팀은 동일한 원자 수백 개로 이뤄진 메타물질(metamaterial)을 이용해 이 한계를 극복했다. 메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특징을 지닌 특수한 물질로 빛이나 음파와 반응하는 성질이 뛰어나다. 연구팀은 원자를 한 층으로 연결해 만든 2차원 메타물질을 격자무늬로 배치해 극도로 얇은 크기에도 레이저의 경로를 바꿀 수 있게 만들었다. (사진) 하지만 이 연구의 궁극적인 목적은 매우 가볍고 얇은 거울을 만들기 위한 것이 아니라 일반적인 상황에서는 발생하지 않는 양자광학 현상을 연구하는 데 있다. 빛과 물체의 상호작용을 양자역학적 관점에서 설명하는 양자광학은 미래 양자 기반 정보 시스템과 기기 개발에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 연구팀은 이 기술을 통해 양자 제어 기술을 포함한 관련 기술을 발전시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 당장에 실용화될 수 있는 분야는 아니지만, 이런 기초 연구를 통해 양자광학과 양자 정보 기기가 우리의 삶을 변화시키는 날이 올지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

모기는 피를 빨 때 피가 굳지 않게 하려고 타액을 주입한다. 이는 가려움을 유발하기도 하지만 일본뇌염이나 말라리아, 뎅기열 또는 지카바이러스 등 전염병에 걸리게 하는 원인이 된다. 이 때문에 해마다 전 세계에서는 수많은 사람이 목숨을 잃고 만다. 이에 따라 과학자들은 피를 빠는 암모기를 수컷으로 강제 성전환하는 방법을 찾기 위해 노력했고 5년 전인 2015년 수모기에만 전해지는 닉스(Nix) 유전자가 모기의 성별을 결정한다는 사실을 밝혀냈다. 그런데 최근 이들 연구자는 닉스 유전자를 암모기 체내에 집어넣음으로써 성별을 수컷으로 바꾸는 방법을 알아냈다. 즉 이를 사용하면 암모기 수를 줄여 많은 사람의 생명을 구할 수 있다는 것이다. 버지니아공대 등 국제연구진은 세계 여러 나라에서 서식하는 이집트숲모기(학명 Aedes aegypti)를 성전환 대상으로 삼았다. 이들 모기는 아직 우리나라에 유입되지 않았다고 알려졌지만, 지카바이러스와 뎅기열 그리고 황열을 주로 옮긴다. 이들 연구자에 따르면, 이집트숲모기의 수컷은 이른바 엠 로커스(M locus)라고 하는 수컷 결정 유전자자리(male-determining locus) 때문에 확정되며 거기에는 약 30개의 유전자가 있다. 그중 닉스 유전자야말로 수컷을 결정하는 인자라는 것이다. 이는 사람의 경우 남성에게만 Y염색체가 유전되는 것과 같다. 이전 연구에서는 닉스 유전자를 암컷의 생식기에 주입하는 방식으로 약 3분의 2에서 수컷 생식기를 발달하게 했다. 하지만 이 방식으로 성전환한 수컷에게 생식 능력이 있는지는 알 수 없었다. 하지만 이번 연구로 닉스 유전자를 암컷 결정 유전자자리에 집어넣음으로써 생식 능력이 있는 수모기로 바꿀 수 있다는 것이 확인됐다.연구자들은 실험실 안에서 성전환한 수모기를 여러 마리 만들어내 세대 간 유전자의 전달 방식을 조사했다. 그 결과, 성전환한 수컷은 야생 암컷과 짝짓기하면 역시 성전환한 수컷 자손을 만들 수 있는 것으로 나타났다. 수컷 자손은 닉스 유전자의 복제를 독자적으로 발현했으며 이는 오랜 세대에 걸쳐 안정적으로 유전됐다. 즉, 성전환한 수컷을 야생에 방사하면 정기적으로 유전자를 조작한 수컷을 투입하지 않아도 저절로 닉스 유전자를 유전시키는 수컷이 늘어난다는 것이다. 반면 해결해야 할 문제도 확인됐다. 성전환한 수모기가 모두 비행 능력을 잃은 것이다. 분석 결과, 엠 로커스에 포함되는 미오성(myo-sex)이라는 유전자가 빠져 있는 것으로 나타났다. 야생 수컷에게서 미오성 유전자만을 비활성화하는 실험을 진행한 결과 역시 하늘을 날 수 없다는 것이 확인됐다. 이런 문제를 해결하기 위해 성전환한 수컷에게 다시 미오 성 유전자를 집어넣었다. 그 결과, 비행 능력을 완벽하게 회복한 것으로 나타났다. 비행 능력은 먹이를 찾아다니거나 짝짓기를 하고 또는 천적에게서 달아날 때 필요하므로 닉스 유전자의 확산을 위해서는 빼놓을 수 없는 것이다. 물론 성정환한 수모기를 야생에 방사하려면 아직 연구를 더 해야 하지만, 자연이나 생태계에 해가 없다면 실용화할 날도 그리 머지않았을지도 모른다. 자세한 연구 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(7월 13일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계 최초 ‘염료감응 베타전지’ 개발방사성 동위원소 이용 차세대 전지우주·바닷속·의료 분야서 적용 기대충전 없이 반영구적으로 사용 가능한 ‘염료감응 베타전지’가 세계 최초로 개발됐다. 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학전공 인수일 교수 연구팀은 15일 “베타선에 염료가 반응하는 원리를 응용해 값싸고 안전하면서 반영구적인 베타전지를 개발했다”고 밝혔다. 인 교수는 “베타전지를 연구하고 개발하는 나라는 많으나 값싼 염료를 이용한 개발은 처음”이라고 말했다. 미국과 러시아 등을 중심으로 베타전지 연구에 각축을 벌이지만 소재가 비싸고 복잡한 제작 공정으로 인해 대량생산에 어려움을 겪고 있다는 것이다. 인 교수는 “앞으로 베타전지가 우주나 깊은 바닷속과 같은 극한 환경이나 의료 분야에 차세대 전원으로 활용될 것으로 기대된다”고 전망했다. 그는 베타전지에 대해 하나씩 설명했다. 베타전지는 방사성 동위원소를 원료로 이용하는 차세대 전지 중 하나다. 방사성 동위원소에서 방출된 베타선이 방사선흡수체인 반도체에 충돌하면서 전기가 생산되는 원리다. 베타선은 인체 유해성과 투과도가 낮고 외부 동력원 없이 자체 전력 생산이 가능하다. 수명은 방사성 동위원소의 반감기와 비례하기 때문에 길다. 이번 연구 결과의 핵심은 기존의 베타전지에서 방사선흡수체로 사용된 값비싼 반도체 물질을 루테늄 계열의 ‘N719’ 염료로 대체한 것이다. 루테늄은 전이금속으로 백금족 금속의 하나다. 인 교수 팀은 또 베타선을 방출하는 동위원소인 ‘탄소-14’를 적용해 기존 베타전지가 가진 복잡한 구조를 단순화했다. 이와 함께 ‘탄소-14’를 나노입자로 만들어 에너지 밀도를 높였다. 인 교수 연구팀은 후속 연구로 베타전지 효율을 실용화 수준까지 끌어올릴 계획이다. 인 교수는 “이번 연구는 기존 방식과는 달리 값싼 염료를 적용해 새로운 베타전지 개발에 성공했다는 데 큰 의의가 있다”면서 “풀어야 할 숙제가 많지만 안전하고 저렴한 염료감응 베타전지 개발에 노력하겠다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 방사선기술개발사업으로 진행됐으며, 지난 4일 화학 분야의 저명한 국제학술지 ‘케미컬 커뮤니케이션스’ 표지 논문으로 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사 연구팀이 페로브스카이트 양자점 태양전지의 성능과 안정성을 높인 기술을 개발했다. 빛에너지 전기발광 특성도 동시에 갖추고 있어 건물일체형 태양광 발전과 다기능성 광전소자, 라이파이 등 광기술 개발 및 상용화에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 최근 신재생에너지 기술을 비롯한 태양전지의 관심이 높아지면서 양자점(Quantum dot)을 이용한 태양전지 연구가 활발하다. 양자점은 빛 흡수 능력이 뛰어나고 넓은 영역의 빛을 흡수하는 차세대 태양전지의 핵심 소재다. 특히 양자점 태양전지 분야에서 가장 높은 효율을 가진 페로브스카이트 양자점 태양전지는 빛을 전기에너지로 바꾸거나 전기를 빛으로 바꾸는 특성을 동시에 갖기 때문에 다기능성 태양전지로 각광받고 있다. 우수한 페로브스카이트 양자점을 합성하기 위해서는 긴 탄화수소 체인을 가진 유기 리간드가 이용된다. 리간드는 10나노미터(nm)에 분산이 될 수 있게 한다. 이러한 양자점을 기판 위에 잘 배열시킴으로써 양자점 태양전지가 만들어진다. 이 때 양자점 표면에 흡착된 긴 체인의 리간드는 양자점 간의 전하이동을 어렵게 해 태양전지 성능을 저하시키기 때문에, 짧은 탄화수소 체인을 가진 리간드로 치환시키는 과정을 거쳐야 한다. 이 때문에 기존에는 ‘포르마미디늄(Formamidinium, FA)’이라는 짧은 탄화수소 체인을 가진 리간드로 치환시켜 소자의 성능을 향상시킬 수 있었다. 하지만 포르마미디늄 리간드의 특성상 물과 잘 결합하고 습기를 잘 흡수하는 친수성때문에 공기 중 수분으로 인해 안정성이 현저히 감소하는 문제점들이 발생했다. DGIST 김영훈 박사 연구팀은 다양한 실험을 통해 벤젠 그룹 기반의 ‘페네실라모늄(Phenethylammonium, PEA)’리간드가 가진 물 분자와 잘 결합하지 않는 소수성에 주목했고, 이를 페로브스카이트 양자점 표면에 안정적으로 흡착시키는데 성공했다. 이를 통해 연구팀은 광전변환효율을 14.1%까지 향상시켰고, 약 15일 간 실제 외부환경과 같은 조건인 상대습도 20~25%에서 90%이상의 높은 광전변환효율을 유지하는 안정성도 추가로 확인했다. 김영훈 박사는 “짧은 탄화수소 체인을 가지면서 소수성을 갖는 리간드를 도입해 페로브스카이트 양자점 태양전지의 성능 및 안정성을 동시에 향상시킬 수 있음을 최초로 규명했다”며, “차세대 양자점 태양전지 개발 및 실용화를 위한 새로운 패러다임을 제공할 수 있을 것”이라고 밝혔다. □이번 연구는 한양대학교 화학공학과 고민재 교수 연구팀과 공동협력으로 진행했으며, DGIST 에너지융합연구부 김지건 위촉연구원 및 한양대학교 화학공학과 석박사통합과정생이 제1저자로 참여했다. 에너지과학 분야의 세계적 학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’ 6월 15일자 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

울산시가 내년도 국가예산 확보를 위해 정부 부처와 중앙 정치권에 도움을 요청하는 등 총력전을 벌이고 있다. 송철호 울산시장은 6일 국회 더불어민주당 당대표 회의실에서 열린 영남권 광역시도 예산정책협의회에 참석해 내년 국가예산이 투입되는 울산지역 20개 주요 사업에 대한 지원을 건의했다. 이날 협의회에는 울산시를 비롯한 부산시, 경남도 등 부·울·경 3개 시도 단체장이 참석해 사업에 예산을 반영해달라고 요청했다. 울산시는 수소전기차 안전인증센터 구축, 3D 프린팅 융합기술센터 건립, 친환경 선박용 극저온 단열시스템 실증센터 구축, 자율주행 개인 비행체 핵심부품 실용화 플랫폼 구축 등 지역 경제 활성화를 위한 20개 국가 예산 주요 사업을 건의했다. 시는 또 한국판 그린 뉴딜과 낙동강 통합물관리 사업 신속 추진, 부유식 해상풍력단지 종합지원 콤플렉스 조성, 송정역(가칭) 광역전철 연장 운행 등 7개 지역 현안 사업도 협조를 당부했다. 송철호 시장은 “지난해와 달리 올해는 기획재정부 정부 예산안 편성 전에 예산정책협의회가 열려 기쁘다”며 “한국판 뉴딜과 연계된 울산형 뉴딜 관련 국비 사업으로 코로나19 위기를 극복하고 울산이 대한민국 최고 경제도시로 재도약할 수 있도록 정부 여당의 적극적인 지원을 당부드린다”고 말했다. 송 시장은 앞서 지난 6월 26일 기재부와 산업부, 중기부 등 주요 부처를 방문해 울산 현안사업 필요성을 설명하고 원활한 사업 추진을 위한 국가예산 지원을 요청했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

코로나19 확산세가 갈수록 심각해지면서 예방 백신과 치료약 개발이 더욱 절실해지고 있는 가운데 아베 신조 총리 등 일본 정치인들이 이와 관련해 확정되지 않았거나 희망사항 수준에 불과한 내용을 마치 다 이뤄진 것처럼 섣불리 발표하는 사례가 이어져 비판받고 있다. 아직 검증이나 합의가 되지 않은 내용을 성급하게 발설함으로써 자기 존재감을 부각시키는 수단으로 활용하려 든다는 지적이다. 요시무라 히로후미 오사카부 지사는 지난달 17일 기자회견에서 “6월 30일 오사카시립대학병원에서 백신을 인간에게 투여하는 임상시험에 들어간다”며 “대상은 시립대병원 의료 종사자 20~30명이며 2021년 봄부터 가을 사이에 실용화를 목표로 한다”고 밝혔다. 그러나 요시무라 지사가 이 발언을 하던 당시는 임상시험 승인을 위한 병원 측 심사위원회도 열리기 전이었다. 요시무라 지사의 성급한 발표에 의료 전문가들은 “(백신 개발이) 의료라기보다는 정치의 주제가 되고 있다”고 당혹스러워했다. 이들은 요시무라 지사가 임상시험 심사위원회 결정도 안 난 상태에서 서둘러 발표한 것이 자신이 인사와 재정 등에서 대학에 막강한 영향력을 갖고 있다는 점을 의식한 행동이라며 반발하고 있다.요시무라 지사는 지난 4월 코로나19 백신 개발과 관련해 “7월에 임상시험, 9월에 실용화, 연내에 10만~20만명 단위로 예방접종 실시”를 공언하는 등 오사카에서의 일본 내 첫 백신 개발에 강한 의욕을 보여왔다. 그러나 안전성 확인 절차를 경시하는 듯한 이번 발언으로 스스로 신뢰도를 갉아먹는다는 지적이 나오고 있다. 아베 총리도 지난달 14일 한 인터넷 방송에 출연해 코로나19 백신과 관련해 지나치게 앞서나간 발언을 했다가 빈축을 샀다. 아베 총리는 “매우 이르면 연말쯤에는 접종할 수 있게 될지도 모른다”고 말해다. 그러나 이 발언에 담당부처인 후생노동성은 크게 곤혹스러워했다. ‘연말’은 해외 제휴 제약회사의 생산가능 시기이고, 일본 내 접종은 일러야 내년 상반기로 예상되기 때문이다. 아베 총리는 코로나19 치료약 승인에도 지나친 욕심을 부리다 의료계의 집단 반발을 산 바 있다. 지난 5월 기자회견에서 후지필름도야마의 신종플루 치료약 ‘아비간’에 대해 “이달 중 코로나19 치료약 승인을 목표로 하고 있다”고 밝혔다. 이 말에 따라 12일 후생노동성은 코로나19 치료약의 신속한 승인을 가능케 하는 특례를 만들기도 했다. 그러나 임상 검증이 완료되기도 전에 총리가 먼저 나서 치료약 승인을 기정사실화하고 당국이 제도까지 변경하면서 안전성 심사에 문제가 생길 것이라는 의료계의 우려가 분출했다. 결국 아비간은 코로나19 치료약으로서 유효성 입증에 실패해 승인 절차가 이뤄지지 않고 있다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr

코로나 이후의 사회 변화에 대한 전망이 봇물을 이룬다. 향후 세계 질서는 첨단 핵심 기술의 패권을 둘러싼 미중 신냉전 체제가 될 것이란 전망이 지배적이다. 미국을 중심으로 자유민주주의를 지향하는 나라들이 연합해 새롭게 세계 질서를 재편해 나가면서도 전 세계가 협력해야 해결이 가능한 기후변화나 감염병 팬데믹 같은 빅이슈에 대한 글로벌 협력은 지속되는 이중나선의 세계질서 구조가 될 것이란 전망이 가장 설득력 있게 들린다. 우리의 미래 전략도 당연히 첨단 핵심 기술을 중심으로 짜야 할 것이다. 지난 6월 26일 정부는 2021년 주요 연구개발 예산 배분·조정(안)을 발표했다. 내년에는 올해보다 9.7% 늘어난 21조 6000억원을 감염병 대응과 미래 성장잠재력 확충에 투자한다. 예산 배분·조정의 주요 방향은 첫째 코로나19 치료제와 백신 개발 등을 통해 감염병에 대응하고, 둘째 디지털뉴딜과 그린뉴딜 등 한국판 뉴딜에 투자해 선도형 경제로의 전환을 가속화하며, 셋째 바이오헬스, 미래차, 시스템반도체 등 3대 중점 산업에 투자해 산업경쟁력의 획기적 향상을 지원하며, 넷째 소재·부품·장비에 투자해 코로나19로 인한 글로벌 공급망 재편에 신속히 대응하며, 마지막으로 연구자 주도의 기초연구를 확대해 창의ㆍ도전적 연구를 꾸준히 지원하는 것이다. 한편 5월 20일 과학기술계 주요 법안이 20대 국회 마지막 본회의에서 의결됐다. 그중 국가연구개발혁신법 제정안은 연구자 자율성 제고, 책임성 확보, 혁신환경 조성 등의 내용을 담고 있다. 부처별로 각각 다르게 적용해 오던 연구개발 관리 규정을 체계화해 연구자의 행정 부담을 줄이고 연구에만 전념할 수 있는 환경을 조성한다는 취지다. 또 연구개발특구 육성에 관한 특별법 개정안은 연구개발특구 내 개별 연구자 등의 연구개발 과정 중 신기술 실증에서 규제로 인한 애로 사항 발생 시 실증 특례를 받을 수 있는 법적 근거를 마련한 것이다. 전국 5개 특구와 6개 강소특구 지역은 신기술 실증 시 규제 특례를 받을 수 있는 길이 열렸다. 이와 같이 정부는 코로나 이후의 첨단 핵심 기술을 축으로 하는 뉴노멀 사회에 대비하기 위해 국가 연구개발 예산의 효율적 활용을 위한 계획을 수립하고 연구개발 환경의 혁신과 규제 혁파를 위한 법령 정비를 서두르고 있다. 그런데 국가 연구개발 결과는 당연히 사회·경제의 발전과 삶의 질 향상에 기여해야 하며 이를 위해 과학기술에 대한 사회적 수용성 확대가 대단히 중요하다. 정부는 새로운 첨단 기술이나 서비스 등이 국내 갈등 구조로 실용화하지 못하거나 해외로 나가는 일들이 없도록 구체적 계획을 수립할 때다. 또 2020년에도 전체 국가 연구개발 예산이 전년 대비 18%나 늘어난 데 비해 2021년 정부의 주요 연구개발 예산 9.7% 증액은 부족하다. 코로나 이후 뉴노멀 시대의 핵심인 첨단 기술의 중요성을 감안하면 향후 정부나 국회의 예산 심의 과정에서 증액 논의가 필요하다. 페스트가 런던을 덮친 1665년 청년 아이작 뉴턴은 고향으로 돌아가 혹독한 시간을 보내며 사과나무 아래에서 만유인력의 법칙을 탄생시켰다. 이처럼 감염병 팬데믹은 재앙이지만, 어떻게 대처하느냐에 따라 기회가 될 수도 있다. 국제통화기금(IMF) 등은 국내외 경제의 역성장을 예측하며 기업의 경영환경 악화로 긴축과 구조 조정에 따른 연구개발 활동의 위축을 전망하고 있다. 지난 4월 국내 한 기업 연구개발 지원 기관의 실태조사에 따르면 참여 기업 가운데 67% 정도가 연구개발 투자를 축소할 계획이라고 한다. 향후 연구개발 활동의 위축에 따른 산업기술 경쟁력의 악화가 우려된다. 1997년 IMF 사태와 2008년 글로벌 금융위기 때 정부는 연구개발 투자를 적극적으로 확대해 조선과 자동차 중심의 산업을 반도체와 바이오 중심의 신산업으로 바꾸었다. 위기가 산업구조 혁신의 기회가 됐다. 코로나 팬데믹으로 인한 시련의 시기를 기회로 활용해야 한다. 국가 사회·경제의 미래가 과학기술 혁신과 이를 합리적으로 수용하는 우리의 자세에 달려 있다. 국민과 산학연, 정부가 뜻을 모아 과학기술을 통해 코로나 위기를 극복하고 한 번도 경험하지 못한 희망찬 미래를 쏘아 올릴 수 있는 절호의 기회다.

코로나19 유입을 막기 위해 129개 국가로부터의 입국을 제한하고 있는 일본 정부가 한국에 대한 규제를 완화하는 방안을 검토 중이라고 아사히신문이 1일 전했다. 아사히는 “일본 정부는 이달 중 한국, 중국, 대만으로부터의 입국 규제를 완화하기 위한 협의에 착수하는 방안을 검토 중”이라고 복수의 일본 정부 관계자를 인용해 보도했다. 일본 정부는 ‘1단계 기업인 등 비즈니스 관계자→2단계 유학생→3단계 관광객’ 순으로 입국 제한을 완화한다는 방침에 따라 우선 기업인의 왕래가 재개될 수 있도록 해당국들과 세부 방역조건 등을 논의할 계획이다. 아사히는 “일본 정부는 한국 등 국가에서 출국할 때뿐 아니라 일본에 입국할 때에도 코로나19 검사를 받도록 할 방침”이라며 “증상이 없는 사람을 대상으로 한 타액(침) 검사의 실용화가 가능해지면서 대규모 입국이 예상되는 한국, 중국에 대한 제한 완화의 검토가 가능해졌다”고 전했다. 일본은 앞서 지난달부터 베트남, 태국, 호주, 뉴질랜드 등 4개국과 입국 규제 완화를 협의 중이며, 전체 입국자 1일 한도를 250명 정도로 설정했다. 한편 니혼게이자이신문은 일본 정부가 이르면 이달 중 대만, 브루나이와 경제인 왕래 재개를 위한 협의를 시작할 예정이지만, 한국·중국과도 논의에 들어갈지에 대해서는 신중한 입장이라고 전해 변수가 남아있음을 시사했다. 니혼게이자이는 “일본의 코로나19 검사능력이 제한돼 있어 많은 입국자에 대응하기 어려우며 미국보다 한국·중국과 먼저 왕래를 재개하는 것이 외교적으로 미칠 영향을 신경 쓰고 있다”고 전했다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr

일본 정부가 코로나19 백신을 확보하기 위해 임상시험 완료 전부터 계약에 나설 전망이다. 최근 각국 간에 백신 확보 경쟁이 치열해지자 일본 정부도 조기 계약을 추진하는 양상이다. 일본 정부는 영국 제약사 아스트라제네카와 옥스퍼드대가 개발 중인 코로나19 백신을 공급받기 위해 협의하기로 했다고 니혼게이자이신문(닛케이)이 27일 보도했다. 보도에 따르면 이러한 내용이 담긴 아스트라제네카의 전날 발표에 일본 정부 대변인인 스가 요시히데 관방장관도 기자회견에서 사실이라고 인정했다. 스가 관방장관은 “필요한 백신을 확보하기 위해 확실하게 대응할 것”이라고 강조했다. 공급량과 공급 시기, 가격 등은 일본 후생노동성과 아스트라제네카의 협상을 거쳐 결정된다. 아스트라제네카가 개발 중인 백신은 전 세계에서 가장 빠르게 개발이 진행되는 코로나19 백신 가운데 하나다. 특히 아스트라제네카의 백신은 ‘바이러스 벡터 백신’이라는 신기술을 적용해 개발 중으로, 인체에 침입한 코로나19 바이러스를 조기에 배제해 감염을 막도록 설계되는 것으로 알려졌다. 로이터통신에 따르면 세계보건기구(WHO)는 아스트라제네카와 미국 업체 모더나의 후보 물질이 백신 개발에서 가장 앞서 있다고 평가했다. 그러나 두 회사의 백신 모두 임상시험이 완료되지 않았다. 아스트라제네카는 코로나19 백신을 연간 20억회 접종분을 제조할 계획이라고 발표했다. 최근 유럽 4개국은 4억명분을 계약했다. 아스트라제네카 측은 임상시험에서 유효성이 확인되면 이르면 오는 9월 실용화한다는 방침이다. 일본은 긴급성이 인정되면 국외에서 사용되는 의약품을 자국 내 임상시험 없이 승인하는 특례승인 제도를 두고 있다. 따라서 아스트라제네카의 코로나19 백신에 특례승인을 적용할 가능성이 있다. 아스트라제네카는 다이이치산교바이오테크, KM바이오로직스, 메이지세이카파머 등 일본 제약사가 백신 원액을 받아 일본 내 공급을 담당할 것이라고 설명했다. 일본 내 접종은 이르면 내년 봄 시작될 전망이다. 일본 정부는 외국 백신 확보를 서두르는 한편 자국 업체의 백신 개발도 지원하고 있다. 아사히신문에 따르면 오사카대가 참여하는 공동연구팀은 바이러스의 유전 정보를 사용하는 코로나19 백신의 개발을 추진하고 있다. 오사카시립대 병원에서 심사를 통과해 이르면 이달 말 임상시험을 받을 환자의 등록이 시작된다. 백신 양산에는 특수한 탱크가 필요하지만, 대형 탱크를 보유한 공장은 세계적으로 숫자가 제한돼 있어 탱크 확보를 위한 쟁탈전이 치열한 상황이라고 아사히신문은 전했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr