사람은 왜 섭씨 36.5도의 체온을 유지하는지, 그리고 철새들이 왜 계절에 따라 이동하는지를 밝혀낼 수 있는 뇌 속의 유전자 비밀이 국내 연구진에 의해 풀렸다. 이번 연구결과는 뇌가 체온 조절에 직접 관여한다는 사실을 처음 밝혀낸 것이다. 한류성 어종과 난류성 어종 간의 선호하는 수온 차이 등 동물에 따라 각기 환경을 택하게 되는 이유를 규명해낼 수 있는 중요한 단서로 평가된다. KAIST 생명과학과 김재섭 교수팀은 초파리를 이용해 체온을 결정하는 뇌 유전자의 비밀을 찾아냈다고 29일 밝혔다. 연구결과는 세계 최고의 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 ‘뇌 연구 분야에서 기념할 만한 개척자적 연구’라는 평가와 함께 ‘금주의 주요 논문’으로 채택, 공개됐다. 김 교수팀은 연구를 통해 초파리에서 사람의 체온을 조절하는 뇌의 시상하부에 위치하는 중추신경과 같은 역할을 하는 ‘버섯체(mushroom body)’를 찾아냈다. 버섯체는 양송이 모양의 뭉친 뇌 신경다발로 기억과 학습을 담당하는 것으로 알려져 있다. 실험 결과 버섯체에서 체내 화학물질인 ‘사이클릭-에이엠피’(cAMP)의 농도가 높아지면 ‘PKA’라는 효소의 활성이 증가하게 되고, 초파리의 뇌는 높은 체온을 유지하기 위한 신호를 내보내는 것으로 확인됐다. 연구팀은 유전자 조작을 통해 버섯체에서만 ‘cAMP’의 농도를 강제로 낮추자 초파리는 낮은 체온을 유지하려는 움직임을 보였고, 농도를 강제로 높이자 높은 체온을 유지하려는 움직임을 보인 것으로 나타났다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

“우주에서 가져온 실험 결과물들도 중요한 성과이지만, 정말 중요한 것은 다음에 우주실험을 기획할 때 지금의 경험이 디딤돌 역할을 할 수 있다는 점입니다. 우주에 가는 것은 그 시도 자체만으로도 의미가 있는 일이라고 생각해요.” 한국 최초 우주인 이소연(30) 박사는 13일 대덕연구단지 안의 한국항공우주연구원에서 열린 ‘한국우주인 우주과학실험 발표회’에서 기자와 만나 우주실험의 의미와 다양한 우주체험을 소개했다. “열흘 동안 딱 두번 국제우주정거장(ISS)이 우리나라 상공을 지났는데, 그때는 다른 일정을 미루고 한국 사진을 담기 위해 노력했죠. 깜깜한 밤이나 대낮이었으면 우리나라 사진이 더 예쁘게 나왔을 텐데, 두 차례 모두 초저녁이었어요.” 긴박했던 귀환과정에 대해서는 “당시 TMA-11 우주선에 타고 있던 저를 포함한 우주인들은 동물원에서 부모를 잃어버리고도 동물 구경에만 정신이 없는 아이들 같았다.”면서 “주위에 몰려든 유목민들과 얘기하며 느긋한 마음으로 구조대를 기다렸고, 그것은 매우 특별한 경험이었다.”고 설명했다. 이 박사는 한국 최초 우주인으로서 어린이들에게 희망의 메시지를 전달해 달라는 요청에 “어린이뿐 아니라 우리 국민 모두에게 ‘도전하고 칭찬하자.’라는 말을 하고 싶다.”면서 “지금은 대체로 침체돼 있고, 도전을 두려워하는 분위기인데 서로 칭찬하고 격려하면 기분 좋은 사회가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 한편 이날 발표회에는 이 박사가 ISS에서 수행한 18가지 우주과학 및 교육실험에 대한 다양한 결과가 발표됐다.18가지 실험이 모두 성공적으로 완수된 것으로 평가됐고, 과학적으로 큰 의미가 있는 실험결과도 여럿 있었다. 동료 우주인들의 관심을 끈 것은 고추장, 된장국, 밥, 라면, 수정과, 홍삼차, 녹차, 캔김치, 라면, 생식바 등 10가지 토종 우주식품에 대한 평가였다. 이들 음식에 대한 종합점수는 7점 만점에 6점으로 비교적 높게 나왔다. 특히 고추장은 식욕을 자극하는 매운맛으로 가장 좋은 평가를 받았다. 밥은 집에서 먹는 밥과 유사하다는 점에서 긍정적인 평가를 받은 반면 된장국은 특유의 발효 냄새 때문에 낮은 점수를 받았다. 볶음김치도 뜨거운 물에 불리는 시간이 너무 오래 걸려 이를 개선해야 할 것으로 평가됐다. 초파리를 이용한 중력반응 및 노화유전자 탐색실험 책임자인 건국대 조경상 교수는 우주실험을 통해 3만 2163개의 유전자 클론 중 우주노화에 관련이 있을 것으로 추측되는 699개의 유전자를 분리해 냈다고 밝혔다. 조 교수는 “우주공간에서의 노화촉진 과정, 중력감지와 노화의 관계 등을 밝혀내고 장기간 우주여행시 나타날 수 있는 문제점들을 예측하고 대책을 마련하는 데 활용될 것”이라고 내다봤다. 대전 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

한국 최초의 우주인 이소연(29)씨와 함께 12일간 우주여행을 떠났던 초파리들 대다수가 살아서 돌아왔다. 조경상 건국대 교수는 22일 “우주로 떠났던 초파리 1000마리 가운데 600∼700마리 정도가 살아서 돌아왔다.”며 “내일 서울에 도착하는 대로 연구를 시작할 계획”이라고 말했다. 조 교수는 살아 돌아온 초파리들을 국내로 갖고 오기 위해 러시아에 머물고 있다. 초파리는 사람과 유전자가 75%가량 같은 ‘모델 동물’로서 우주에서 사람의 유전자가 어떻게 변하는지 추측하기 위해 조 교수는 연구실에서 키운 초파리들을 지난 8일 소유스호에 태워 우주로 보냈다. 조 교수는 “지금까지 우주에 간 초파리들이 죽어 돌아온 때가 많았고 우주 초파리를 연구한 이도 10명이 채 안 된다.”며 “초파리들이 급변한 환경, 발사ㆍ착륙 때 오는 충격과 진동을 딛고 살아 돌아올지 많이 걱정했는데 대다수가 무사귀환해 이르면 3개월 뒤에는 연구결과를 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 이소연씨는 우주정거장에서 중력의 반대 방향으로 반응하는 초파리가 우주에서 어떤 반응을 보이는지, 중력에 반응하는 인자가 무엇인지, 노화를 촉진하는 과정은 어떤지 보려는 실험을 지시대로 마무리했다. 조 교수는 “초파리 수명이 60일인데 열흘을 우주에서 보내고 오면 사람으로 치면 10년을 우주에 살다 온 셈”이라고 설명했다. 이경주기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

한국 최초 우주인 이소연(30)씨가 지난 19일 오후(한국시간) 카자흐스탄 초원에 성공적으로 귀환했다. 출발 전 “여행이 아니라 출장을 가는 것”이라고 밝혔던 것처럼 이씨는 항공우주연구원 소속 연구원의 신분으로 국제우주정거장(ISS)에 머무는 동안 총 18가지의 우주실험과 문화홍보대사의 역할을 성공적으로 수행했다. 이씨가 모스크바에서 요양을 겸한 건강검진과 회복에 집중하는 동안, 실험 결과물들은 특급 공수작전을 통해 한국으로 옮겨지고 있다.19일 오후 이씨가 도착한 후 최기혁 우주인개발단장을 비롯한 대기조가 우주실험에 사용된 세포 샘플과 초파리를 특수 용기에 옮겨 담았다. 특수 용기는 세포샘플의 온도를 36℃, 초파리는 25℃를 유지하도록 설계돼 있다. 대기조는 이 특수 용기를 코스타나이 공항으로 옮긴 뒤 군 비행기편을 이용해 모스크바 인근의 가가린 우주인 훈련센터까지 수송을 완료했다. 최 단장은 “무중력과 우주방사선에 노출됐던 생물들이 지구로 귀환한 뒤의 영향을 최대한 적게 받게 하기 위해 초단위의 계획을 수립했다.”면서 “특히 귀환지점이 예측에서 벗어나 오랜기간의 실험설계와 노력이 한순간의 실수로 허사가 될 수 있는 긴박한 상황이었다.”고 밝혔다. 한편 헬기로 카자흐스탄 코스타나이 공항에 도착한 이씨와 러시아인 유리 말렌첸코 등 소유스 우주인 3인은 간단한 기자회견을 마친 후 치칼로프스키 공항을 거쳐 곧바로 가가린센터로 이동해 병원에 입원했다. 25일까지로 예정된 요양과 건강검진은 우주생활이 인체에 미치는 영향을 분석하는 데 중요한 역할을 한다. 개인에 따라 회복기간과 증상이 다양하게 나타난다. 특히 비교적 짧은 시간 우주공간에 머문 이소연씨에 비해 6개월 이상 ISS에 체류한 윗슨과 말렌첸코는 더 많은 요양기간이 필요하다. 건강진단에 큰 문제가 없다면 이소연씨는 27일 예비우주인 고산씨 및 항우연 관계자들과 함께 모스크바발 인천행 비행기에 몸을 싣고 28일쯤 화려한 귀국을 하게 된다. 이씨는 국내에서 일반인을 대상으로 강연을 여는 등 우주과학 홍보대사 역할을 수행하게 된다. 또 우주비행활동 보고식을 겸해 내달 초 열릴 예정인 ‘국제 유인 우주기술 심포지엄’에 참여할 예정이며 6월 초에는 국제연합(UN)을 방문해 우주 퍼포먼스에 사용했던 유엔기를 반기문 사무총장에서 전달하게 된다. 현재 항공우주연구원 일반연구원 신분인 이소연씨와 고산씨는 5월 중 선임연구원으로 승진해 최소한 2년 이상 의무근무를 하게 된다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

“아름다운 지구를 눈에 담아 갑니다.” 지난 6일 카자흐스탄 바이코누르 우주기지에서 소유스 우주선을 타고 국제우주정거장(ISS)으로 떠났던 한국 최초 우주인 이소연(30)씨가 11일간의 우주행을 마치고 19일 귀환길에 오른다. ●초파리 실험 등 자료 옮겨 실어 이씨는 이날 미국 우주인 페기 윗슨, 러시아 우주인 유리 말렌첸코와 함께 소유스 TMA-11호에 탑승해 오후 5시40분쯤 카자흐스탄 초원지대로 귀환할 예정이다. 이씨가 타고 올 소유스 TMA-11호는 지난해 ISS 16차 원정대였던 윗슨과 말렌첸코가 타고 온 우주선으로,6개월간 우주정거장에 도킹된 채로 보관돼 왔다. 이씨가 지난 8일 타고 간 소유스 TMA-12호는 17차 원정대가 돌아올 때 사용할 예정이다. 이씨는 지난 17일 낮 시간과 18일 새벽 시간에 취침하고 다른 우주인들과 호흡을 맞추는 등 본격적인 귀환을 준비해 왔다. 특히 이 과정에서 이씨는 함께 훈련을 받지 않은 윗슨 및 말렌첸코와 여러 가지 상황을 설정해 반복 훈련을 실시했다. 이씨는 18일 오후 소유스 우주선으로 미리 옮겨 타 적응훈련을 받았다. 이와 함께 이씨가 ISS에서 수행한 18개 실험 결과물을 담은 하드디스크와 이동식메모리, 초파리 및 식물종자 등도 옮겨졌다. 항우연 관계자는 “귀환은 발사와 함께 우주인 임무에서 가장 위험한 과정의 하나로 꼽힌다.”면서 “우주개발 초기에는 발사보다 귀환 과정의 문제로 사고가 나는 경우가 많았고, 대부분 사망사고로 이어졌다.”고 밝혔다. 19일 오전 11시쯤 이씨 등 세 우주인이 탄 소유스 TMA-11호와 ISS를 연결하는 해치가 잠기고 오후 2시쯤 도킹이 해제된다. 발사 후 ISS까지 가는 데는 꼬박 이틀이 걸렸지만, 귀환에는 고작 3시간40여분 걸린다. 소유스 TMA-12호가 지구대기권에 진입할 때 속도는 무려 초속 230m에 달한다. ●귀환 3시간 40분 걸려 대기권에 접어든 소유스호는 착륙 15분 전까지 8개의 엔진을 점화해 그 반동력으로 속도를 줄이고, 낙하산을 편다. 착륙 2초전에는 6개의 고체연료 엔진을 분사해 우주선과 우주인이 받는 충격을 흡수한다. 착륙 예정 지점은 카자흐스탄 코스타나이공항 인근 사막지대. 이들은 착륙지점을 예측해 대기하고 있는 헬기 및 구조반에 의해 해치에서 꺼내지며 곧바로 모스크바로 이동해 약 1주일간 신체검사를 겸한 요양을 할 예정이다. 이 과정에서 특별한 문제가 없다면 이씨는 현지에 파견된 항우연 직원 및 예비우주인 고산씨와 함께 오는 26일 귀국하게 된다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

“지구에 돌아가면, 아름답게 살고 싶어요.” 우주체류 나흘째를 맞고 있는 이소연(30)씨가 13일 오후 6시17분(한국시간) 기자회견을 갖고 우주에서의 심경을 밝혔다. ●“지구 평화로워 보여… 아등바등 삶 후회” 이씨는 “아름답고 평화로운 지구의 모습을 보니 그동안 아등바등거리며 살았던 생활들이 뉘우쳐진다.”며 “돌아가면 서로 도우며 아름답게 살고 싶다.”는 소감을 밝혔다. 특히 이씨는 이날 즉석에서 자신의 애창곡 ‘플라이 미 투더문’(Fly me to the moon)을 불러 눈길을 모았다. 한편, 이씨는 전날 열린 한국식 만찬에서 “우주에서 라면·김치·고추장의 인기가 아주 좋았다.”고 밝혔다. 이씨는 13일 새벽 5시(GMT 12일 오후 8시) 세계 최초 우주인 가가린의 무사귀환을 기념하기 위해 제정된 ‘우주인의 날’을 맞아 국제우주정거장(ISS)에서 미국 및 러시아 우주인 5명을 초청해 밥과 김치, 된장국 등으로 구성된 한국식 만찬을 열었다. ●교육실험, 교과서에 실려요 “어린이 여러분, 우주에서 물은 어떻게 움직일까요?” 이씨는 13일,ISS 4일째이자 첫 휴일을 맞아 ‘뉴턴의 법칙 및 회전 운동’과 ‘우주펜 실험’,‘식물 생장 비교’ 등 세 가지 교육실험을 진행했다. 이씨는 ISS에 머무는 동안 위의 세 실험을 포함해 ‘물의 현상 비교’,‘표면 장력 차이점 비교’ 등 총 5가지 교육실험을 진행할 예정이다. 실험 과정과 결과는 모두 녹화되고 기록돼 귀환 후 CD로 제작, 일선 학교에 배포된다. 이씨는 이날 초파리실험과 제올라이트 실험 등 7가지의 임무실험도 계속해서 진행했고 대용량의 고속 메모리소자를 개발하기 위한 ‘차세대 메모리 소자 실증 실험’을 새로 시작했다. 우리나라 청소년들이 이소연씨와 첫 아마추어 무선교신에 성공했다. 전국에서 선발된 초·중·고생들은 ISS가 한반도 상공을 지나는 13일 오후 7시59분부터 8시8분까지 경기도 평택시 한광고 강당에서 아마추어 무선통신(HAM) 장비를 이용, 우주정거장에서 머물고 있는 이씨와 9분간 교신했다. 이씨의 목소리가 들려오자 숨죽여 이 광경을 지켜보던 정부 관계자와 학생, 참관단은 박수와 환호를 터뜨리며 색다른 경험을 만끽했다. 첫 교신자로 나선 한광고 3학년 박재훈(19)군이 “무중력 상태는 어떤 느낌이며 활동에 어려움은 없습니까?”라고 묻자 이씨는 “처음에는 여기저기 부딪혀 무릎에 멍도 들었으나 이제 제법 잘 피해다니는 편”이라고 답했다. ●李대통령과 톡톡튀는 화상대화 화제 ‘웬만한 정치인보다 낫다.’ 이씨가 12일 오후 7시30분부터 15분 가량 진행된 이명박 대통령과의 대화에서 화려한 말 솜씨와 순발력으로 과학홍보대사 역할을 훌륭하게 수행했다. 이씨는 “우주에 직접 와보니 과학기술의 대단함을 느꼈다.”며 “과학의 날뿐만 아니라 1년 내내 과학기술 발전을 도와주셔서 국민 모두가 우주에 올 수 있도록 많이 도와달라.”고 말했다. 이에 이 대통령은 “21세기는 우주시대”라며 “우주 과학시대를 여는 데 힘을 모아 과학인이 존경받는 과학기술국가가 되도록 최대한 힘을 쓰겠다.”고 답했다. 대통령은 “우주에서 대한민국을 보니까 아름다운가.”라고 물었고, 이씨는 “대한민국은 물론이고 지구 전체가 너무 아름답다.”고 말했다. 이씨는 “한국 우주음식을 알뜰하게 챙겨갔다.”는 이 대통령의 칭찬에 “원래 한국이 대접 문화로 유명하잖아요.”라고 화답하기도 했다. 박건형 이은주기자 kitsch@seoul.co.kr

한국 최초의 우주인 이소연씨를 태운 소유스호와 국제우주정거장(ISS)의 도킹이 성공적으로 이뤄지면서 이후 이씨가 수행할 18개의 실험에 관심이 모아지고 있다. 우주에서의 실험은 지구와 달리 중력이 없는 상태에서 이뤄져 예기치 못한 결과가 나타날 수 있기 때문이다. 우주 생명공학 연구는 미국 항공우주국(NASA) 전체 예산의 20% 이상이 투입될 정도로 중요한 연구과제다. 향후 우주정거장과 우주도시에서 자급자족할 수 있는 식량, 에너지 등을 주로 다룬다. 이씨는 11일부터 9일 동안 우주에 머물며 18가지 과학실험 임무를 수행하게 된다. 이씨가 우주에서 맨 처음 수행하는 ‘우주 공간에서 식물발아 생장 및 변이 관찰실험’은 무중력 상태에서 무와 콩 두 종류의 식물이 어떻게 싹을 틔우는지 관찰하는 것이다. 일반적으로 식물들은 지구에서 1∼2일만 길러도 뿌리를 내리기 시작하지만 우주에서는 강한 태양복사에너지, 우주방사선 등으로 인해 생장에 방해를 받을 수 있다. 중력이 약하다 보니 어떤 방향으로 뿌리가 나아갈지 알 수 없다. 이씨는 실험 첫날부터 귀환 직전까지 식물 생장을 관찰하고, 이를 카메라로 촬영할 예정이다. 지상에서도 같은 실험을 해서 우주에서의 식물생장과 비교하게 된다. ●우주에서 농사지어 식량자급 타진 실험을 제안한 강시용 원자력연구원 박사는 “우주인의 장기체류에 따라 연구 중인 우주식량 생산시스템 개발을 통해 우주에서 농사를 지어 우주에서 신선한 음식을 자급할 수 있는 계기가 될 것”이라고 설명했다. 세번째 과제인 ‘우주환경에서 초파리를 이용한 중력반응 및 노화 유전자의 탐색’은 초파리가 우주에서 어떤 반응을 보이는지를 관찰, 노화를 촉진하는 과정을 설명하기 위한 실험이다. 초파리는 사람과 유전자가 75%가량 같아 ‘모델 동물’로서 사람의 유전자 변화를 어느 정도 설명할 수 있다는 게 전문가들의 설명이다. 초파리의 수명은 60일 정도. 초파리가 우주에서 열흘을 머물면 사람으로서는 10년 정도를 지낸 셈이 된다. 초파리의 변화를 관찰해 우주에서 장기간 머물다 온 인간의 유전자 변화를 예측하겠다는 것이다. 실험 설계자인 건국대 조경상 교수는 “실험에서 발견된 중력반응 및 노화 인자들을 잘 규명한다면 돌연변이 정보뿐 아니라 노화방지 프로그램 등 다양한 분야에 응용이 가능하다.”고 밝혔다. 우주에서 한국인의 신체가 얼마나 변하는지를 알아보는 독특한 연구도 이뤄진다.‘미세중력에서의 우주인 신체(얼굴)의 형상 변화에 대한 연구’는 세계 최초로 ‘우주 부종’(우주인의 몸이 붓는 증상)에 대한 임상 자료를 확보하는 게 목적이다. ●초파리 변화로 인간의 노화인자 예측 지구에서는 중력이 있어 다리에 피가 몰리지만 중력이 없는 미세중력 상태에서는 상체와 머리의 혈액이 증가해 얼굴이 붓는 현상이 나타난다. 때문에 얼굴 부종을 연구해 다른 신체에 적용하면 우주에서의 한국인의 신체변화를 계량화할 수 있다는 게 전문가들의 설명이다. ●사람 안구압·심장변화 첫 테스트 ‘미세중력이 안구안방에 미치는 영향 및 우주환경이 심장에 미치는 영향 연구’도 이씨의 안압과 심박수를 체크, 장기간 우주비행이 신체에 어떤 영향을 미칠지 분석한다. 실험을 제안한 공군항공우주의료원 정기영 원장은 “우주비행에서 24시간 동안 안구압과 심장 변화를 연구실험한 경우는 이번이 처음”이라며 “우주환경이 신체에 미치는 영향을 분석해 장기 우주 체류 대응책을 마련하는 것이 목적”이라고 말했다. 실험을 주관하는 KAIST는 이번 실험을 통해 우주인의 귀 건강을 보호하는 귀마개를 개발하고, 이를 주변 환경과 착용하는 사람에 따라 보정가능한 일반용 귀마개로까지 응용한다는 계획이다. 류지영 정현용기자 superryu@seoul.co.kr

｜모스크바 박건형특파원·서울 정현용기자｜이소연(30)씨를 태운 소유스호는 발사 이틀째인 9일 국제우주정거장(ISS)과의 도킹을 위해 지구를 돌며 순항하고 있다. 교육과학기술부와 항공우주연구원(항우연)에 따르면 소유스호는 90분에 한 번씩 지구를 돌며 자체 엔진을 이용해 서서히 고도를 높여 가고 있다.ISS와 도킹하기 위해 도달해야 하는 고도는 350㎞다. 이씨 등 우주인들은 모스크바의 임무통제센터(MCC)와 라디오 주파수로 교신하는 것으로 알려졌다. 우주에서 첫 밤을 보낸 이씨는 9일 오후 3시(한국시간) 교신에서 몸 상태를 묻자 “괜찮다.”고 응답했다고 최기혁 항우연 우주인사업단장이 전했다. 이씨는 소유스호 고도에 대해 “300∼350㎞ 사이에 있는 것 같다.”고 말했다. 이씨는 또 “현재 우주인들은 번갈아 우주선 뒤편 창고 공간에서 다리도 뻗고 움직이며 몸을 풀고 있다.”고 소유스호의 생활을 설명했다. 소유스호는 이틀 동안 지구를 33∼34회쯤 돈 뒤 오늘 오후 10시쯤 ISS와 도킹을 시도한다. 예정대로라면 이씨는 11일 0시50분 무렵 ISS의 해치를 열고 탑승하게 된다.ISS에 도착한 이씨는 이날 오전 1시쯤 모스크바 관제센터와 역사적인 첫 교신을 하고 20분 뒤에는 TV생중계를 통해 국민들에게 도킹 사실을 알리게 된다. 이때 소유스호 우주인들에 대한 도킹 환영식도 열릴 예정이다. 탑승 첫날 이씨는 러시아 우주인 유리 말렌첸코의 안내로 우주장비에 대한 설명을 듣는 오리엔테이션에 참가할 것으로 알려졌다. 이씨는 또 식물생장실험과 미세 중력환경에서 세포배양 실험, 초파리의 중력반응과 노화 유전자 탐색 실험 등 3가지 우주과학실험을 진행하게 된다. 각종 과학실험은 MCC에 있는 한국측 연구원 등과 협의한다. kitsch@seoul.co.kr

8일 오후 8시16분27초(한국시간), 한국 최초의 우주인 이소연씨를 태운 소유스호가 붉은 화염에 휩싸인 채 우주상공을 향해 힘차게 솟아오른다. 자연히 온 국민의 눈과 귀는 카자흐스탄 바이코누르기지로 모아진다. 이 시간 이후 이씨가 우주공간에 머무는 시간은 국제우주정거장(ISS)에서의 10일을 포함해 총 12일간. 이 기간에 예정된 한국 첫 우주인의 행로를 미리 좇아가봤다. ●8일 소유스호 탑승시간은 발사 2시간30분 전. 소유스 로켓은 지금까지 20여년간 발사시간이 미뤄진 적이 한 차례밖에 없을 정도로 정확하게 발사된다. 기온이 섭씨 영하 40도∼영상 50도, 습도가 98% 이하, 풍속이 15m/s 이하, 가시거리가 30m 이상 확보되면 무조건 출발한다. 발사 3분 전부터 분 단위의 안내방송이 나온다. 발사 후 중력의 4.3배에 이르는 가속도로 지구를 벗어난 로켓은 8분48초 뒤 무중력 상태에 이른다. ●9일 소유스호는 타원궤도를 돌며 궤도수정용 엔진을 이용해 고도를 조금씩 높인다. 정확하게 ISS에 접근하기 위한 방법이다.350㎞ 상공에 있는 ISS에 접근하기 위해서는 꼬박 이틀간에 걸쳐 지구를 30바퀴 이상 돌아야 한다. ●10일 오후 10시, 드디어 도킹이 시작된다. 도킹은 발사에 이어 가장 많은 사고가 발생하는 위험한 단계다. 초속 20㎝의 느린 속도로 서서히 접근해야 한다. 소유스호와 ISS의 압력을 똑같게 맞춘 후 해치를 열고 ISS로 들어간다.6개월 전부터 ISS에 머물러온 러시아 우주인 유리 말렌첸코와 미국의 페기 윗슨이 마중나올 예정이다. ●10∼18일 이씨가 본격적인 우주인으로서의 임무를 펼친다. 총 18가지의 우주실험이 준비돼 있다.11일 식물발아 생장 및 변이 관찰실험을 시작으로 초파리 실험, 얼굴촬영, 극한대기 현상 관측 등 숨돌릴 틈없이 짜여진 일정이다. 13일 새벽 4시50분부터는 우주김치를 비롯한 한국식 우주만찬이 벌어진다. 이어 오후 6시50분에는 항공우주연구원에서 아마추어 무선통신기를 이용한 우주와의 교신이 이뤄진다. 이씨는 이 밖에도 한국 고천문도 ‘천상열차분야지도’(14일 오후 11시45분), 한국의 얼을 담은 훈민정음(16일 오후 8시30분) 등에 대해 강연하며 한국문화의 우수성을 전 세계에 알릴 예정이다. 마지막으로 18일에는 태극기 및 한국 우주인 사업 엠블럼을 ISS 모듈 내부에 부착하는 기념 행사가 펼쳐진다. ●19일 드디어 지구로 돌아올 시간. 오전 9시10분, 이씨는 나머지 우주인들과 함께 작별식을 갖는다. 도킹을 해제한 소유스 우주선이 지구로 돌아오는 데 걸리는 시간은 단 3시간30분에 불과하다. 귀환 과정에서 불리된 궤도모듈과 추진모듈은 대기권에서 모두 타서 없어진다. 착륙 23분 전, 엔진을 점화한 귀환 모듈은 초속 7.9㎞로 지구를 향해 돌진한다. 이때 귀환모듈의 외부는 1500∼2000도까지 올라간다. 이어 보조낙하산이 펼쳐진 후 착륙 5분 전 주낙하산을 펼치면 초속 7m의 속도로 천천히 하강한다. 카자흐스탄 초원에 착륙한 이씨는 미리 대기하고 있던 장갑차와 헬기 등을 타고 모스크바로 이동하게 된다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

2008년 4월8일 오후 8시16분27초(한국시간). 카자흐스탄 바이코누르 우주기지에서 29세의 대한민국 여성이 소유스 우주선에 몸을 싣고 국제우주정거장(ISS)으로 향한다.4년여에 걸쳐 진행된 ‘한국 최초 우주인 프로젝트’가 결실을 보는 순간이다. 이소연씨가 성공적으로 비행을 마치면 한국은 세계에서 36번째로 우주인을 배출한 국가가 된다. 이씨는 475번째 우주인이자 49번째 여성 우주인으로 이름을 남기게 된다. 우주인 탄생의 과정과 치열했던 훈련 현장의 기록들, 우주인-소유스 우주선-ISS-우주센터에 대한 궁금증을 알아보는 기획을 마련했다. “당장 눈앞의 이익이 되지 않는 거대과학의 중요성을 국민에게 알리려면 우리가 직접 참여하는 대형 사업이 필요합니다. 특히 우주인 사업은 한국이 집중해야 할 우주과학의 초석을 닦는다는 의미에서 많은 돈을 투자할 가치가 있습니다.” 지난 2003년 과학기술부(교육과학기술부 전신)의 한 간부회의. 정윤 전 차관이 ‘우주인 배출사업’의 당위성을 역설하고 있었다. 열띤 토론이 이어졌다. 당연히 200억원이 넘는 비용에 대한 부담감과 유인우주인 배출의 실효성에 대한 지적이 나왔다. 그러나 ‘한국 우주인’이 장기적으로 우주강국을 꿈꾸는 한국에 꼭 필요하다는 점에 대해서는 모두 공감했다. 결국 과기부는 2004년 1월 말 ‘우주인 배출사업’을 공표하고 우주인 교육과 발사를 담당할 러시아측과 접촉에 나섰다.4년에 걸쳐 국민의 이목을 집중시킨 ‘한국 최초 우주인 프로젝트’는 이렇게 출발했다. ●3만 6000대1, 바늘구멍을 뚫어라 ‘전 국민이 참여할 수 있어야 한다.’ 과기부가 정한 우주인 프로젝트의 대전제는 ‘민간 우주인’이었다.2006년 4월21일, 과학의 날을 맞아 후보 접수가 시작됐다. 마감일인 7월14일까지 도전장을 던진 국민은 남자 2만 9280명, 여자 6926명 등 총 3만 6206명이나 됐다. 첫 관문인 기본 서류 평가에서 2만 6000여명이 탈락하고 남자 8691명, 여자 1467명이 기초체력평가 참가자격을 얻었다. 같은 해 9월2일 서울, 부산, 대전, 광주, 강릉, 제주 등 전국 6곳에서 실시된 3.5㎞ 달리기 기초체력평가에는 60대 기업인에서 공무원, 회사원, 교수, 학생 등 3325명이 참가해 3176명(남자 2756명, 여자 420명)이 합격했다. 10월13일 실시된 영어와 상식, 필기시험과, 신체검사에서는 기초체력평가를 통과한 응시자의 90%가 탈락하고 245명이 남았다.147대1의 예선 경쟁을 뚫은 이들을 대상으로 시작된 후보 선발은 영어와 일반면접 형식의 임무수행 능력평가, 심층 체력평가, 정신 심리검사 등으로 진행됐다.10월27일 우주인 후보 30명이 남았다. 3차 선발과정의 첫 단계는 우주인으로서 적합 여부를 알아보는 정밀 검사였다. 충북 청주 공군 항공우주의료원에서 3박4일간 24시간 심전도, 뇌파검사, 뇌 영상 촬영, 심장 초음파, 내시경 등 정밀 신체검사가 이뤄졌고 중력 가속도 테스트 등 우주적성 평가와 추론능력, 위기관리 능력, 발표력, 과학실험 능력에 관한 심층 개별면접, 상황대처 능력 평가가 이어졌다.3차에서 10명이 선발되고, 다시 2박3일간의 합숙평가를 거쳐 후보는 8명으로 압축됐다. 이들은 공군훈련기로 우주비행 적응성을 평가받은 뒤 11월4일 러시아 가가린 우주인훈련센터로 향했다. 이곳에서 실시된 5일간 무중력 상태의 임무 수행능력 평가에서 후보는 다시 6명으로 좁혀졌다.12월25일 전국에 TV로 생중계된 가운데 후보 6명을 대상으로 진행된 대중친화력 평가에서 고산씨와 이소연씨가 1만 8000대1의 경쟁을 뚫고 우주인 후보로 선정됐다. 두 사람은 지난해 3월7일부터 러시아 가가린 우주인훈련센터에서 6개월의 긴 우주인 훈련 겸 평가에 들어갔고,9월5일 한국우주인 선발협의체는 이씨보다 실습훈련 등에서 나은 평가를 받은 고씨를 한국 첫 우주인으로 선정했다. ●한 달 앞두고 극적 반전… 최종 탑승자 교체 4년여간에 걸친 우주인 프로젝트 사상 가장 극적인 반전은 발사가 한 달도 채 남지 않은 3월 초 시작됐다. 교육과학기술부와 항공우주연구원은 3월10일 긴급 기자회견을 통해 이씨를 한국인 첫 탑승우주인으로 교체하기로 결정했다고 밝혔다. 교과부측은 “러시아 연방우주청이 지난 7일 종합의료위원회(GMC) 결과와 고씨의 훈련 중 규정 위반 사항, 훈련과정의 종합결과를 토대로 탑승우주인을 고씨에서 이씨로 변경해줄 것을 권고하고 한국측의 결정을 요청했다.”고 배경을 설명했다. 교과부는 탑승우주인 변경 사유에 대해 고씨가 훈련규정을 반복해 위반했기 때문이라고 밝혔다. 고씨가 지난해 9월 중순 외부 반출이 금지된 훈련교재를 자신의 짐과 함께 한국으로 반출했다가 반납하는 등 훈련규정을 위반했고, 이어 지난 2월 하순에는 본인의 교육과 관련이 없는 훈련교재를 임의로 빌려 사용한 사실이 드러났다는 것이다. 우주인 교체는 러시아가 진행해온 40년간의 우주인 배출사업에서 단 두 차례만 일어날 정도로 드문 사례다. 특히 건강이 아닌 보안 문제가 불거진 것은 이번이 처음이다. 이에 따라 이 과정에서 각종 음모론이 쏟아졌고, 고씨가 실수를 시인했지만 의혹은 여전히 해소되지 않고 있다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr ■ 우주실험 장비 인증통과 오는 8일 국제우주정거장(ISS)으로 향할 우주과학 실험장비가 최종 인증시험을 통과했다. 교육과학기술부와 한국항공우주연구원은 31일 우주과학 실험장비가 러시아 우주선 및 ISS 개발 담당기관인 에네르기야(ENERGIA)와 의생물학연구소(IBMP)의 인증시험을 통과했다고 밝혔다. 이에 따라 한국 최초 탑승우주인 이소연씨는 예정대로 우주과학실험 18가지를 모두 수행할 수 있게 됐다. 우주과학 실험장비는 모두 국내에서 개발된 것으로 지난해 10∼12월 전자파시험과 우주환경시험, 독성검사, 안전시험, 진동·충격시험 등 다양한 시험을 거쳤다. 올 2∼3월에는 안전검사와 전기시험,ISS 시뮬레이터 시험 등의 인증절차를 마쳤다. 이들 물품은 2일부터 카자흐스탄 우주기지에서 탑재검사 및 소독과정을 거쳐 소유스 우주선에 탑재될 예정이다. 생물 관련 실험장비는 4월8일 발사 8시간 전에 가장 늦게 탑재된다. 우주장비 가운데 유일한 실험 동물인 초파리는 이동 중 스트레스를 최소화하기 위해 전자식 온도유지 장치가 부착된 상자에 담겨 한국에서 바이코누르 발사기지로 수송된다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

영양의 균형을 잡는 것이 적게 먹는 것보다 장수에 더 큰 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 서울대 농생명공학부 이광범 교수와 시드니대학 스티븐 심슨 박사팀은 18일 초파리 실험 결과 섭취한 총 열량보다는 섭취한 먹이 중 탄수화물과 단백질 비율이 수명과 평생 산란수에 더 영향을 주는 것으로 나타났다고 밝혔다. 이 교수가 제1저자로 참여한 이 연구결과는 국제학술지‘미 국립과학원회보’(PNAS) 최신호에 발표됐다. 연구팀은 초파리 1008마리를 대상으로 단백질과 탄수화물의 비율이 다른 7가지 먹이를 먹이면서 초파리가 섭취한 영양분과 열량을 측정하고, 이들의 생존기간과 일생동안 낳은 알의 수, 하루 동안 낳은 알의 수 등의 연관성을 조사했다. 그 결과 초파리의 수명연장에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 열량을 적게 섭취하는 ‘소식’(小食)이 아니라 섭취한 단백질과 탄수화물의 비율인 것으로 나타났다. 이는 지금까지 생물학계에서 예쁜 꼬마선충과 초파리, 생쥐 실험 등을 통해 널리 알려진 ‘장수의 가장 큰 비결은 소식’이라는 학설을 뒤집는 것이다. 연구팀에 따르면 섭취한 단백질과 탄수화물 비율이 1대2인 초파리들은 평균 수명이 26일에 불과했으나 1대4인 초파리는 36일,1대16인 초파리들은 평균 57일에 달했다. 초파리의 평균수명은 35∼40일 가량이다. 그러나 번식능력은 단백질 섭취량이 많을수록 증가했다. 섭취한 단백질과 탄수화물의 비율이 1대16인 초파리들은 하루에 낳은 알의 수가 평균 2.7개에 불과했으나 1대4인 초파리는 4.6개였고 1대2인 초파리는 5개였다. 이 교수는 “균형잡힌 음식물 섭취가 건강한 노화에 중요한 요인임을 시사하는 것”이라며 “같은 종 안에서도 발달단계나 생리적 상태, 외부 환경 등에 따라 다른 만큼 개별 개체에 맞는 적정 영양 요구량을 아는 것이 중요하다.”고 덧붙였다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

생물체가 특정 유전자를 통해 스스로 항균 면역시스템을 약화시킴으로써 장내(腸內)세균을 보호하며 장내에서 공생한다는 사실이 국내 연구진에 의해 처음 밝혀졌다. 이 연구결과는 인간을 포함한 모든 생명체가 몸안에 있는 수많은 종류의 세균과 어떻게 함께 살아갈 수 있는지를 세계 최초로 규명한 것으로 장염증 질환 등의 원인 규명과 치료에 기여할 것으로 기대된다. 이화여대 분자생명과학부 이원재 교수와 유지환 박사·김성희(박사과정)씨’는 24일 초파리를 이용해 생명체가 장내세균과 공생하기 위해 ‘코달(caudal)’이라는 유전자를 통해 항균 면역시스템을 억제, 장내세균을 보호한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 미국 과학저널 ‘사이언스’는 25일자 인터넷판에 이 연구를 ‘전문 게재논문(Research Article)’으로 선정해 비중있게 게재했다. 모든 생명체의 장내에는 유익하거나 해로운 세균이 있고, 인체에도 500종 이상의 장내세균이 인체세포(약 10조개)보다 10배나 많이 있으나 생명체가 어떻게 이렇게 많은 장내세균과 공생할 수 있는지는 지금까지 수수께끼로 남아 있었다. 이 교수팀은 초파리 모델을 이용해 생명체가 장내세균과 공생하기 위해 항균 면역시스템을 최소한으로 억제, 장내세균을 보호한다는 사실을 밝히고 ‘코달’ 유전자가 항균 면역시스템 억제 기능을 한다는 사실을 실험으로 확인했다. 이 교수는 “이 연구는 생명체와 장내세균의 공생시스템이 깨지면 유익한 세균이 줄고 나쁜 균이 증가해 장에 염증을 일으킨다는 사실을 밝혀낸 것”이라고 말했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

초파리에서 비만을 일으키는 유전자가 선충과 쥐에서도 비만을 유도한다는 사실이 한국인 과학자에 의해 밝혀졌다. 초등동물부터 포유류까지 동일한 기능을 수행하는 비만 유전자가 존재한다는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음으로 비만 치료제 개발에 새로운 장이 열린 것으로 평가된다. 미 텍사스주립대 사우스웨스턴 메디컬센터에서 연구원으로 근무하는 서재명(36) 박사는 초파리에서 비만을 일으키는 유전자로 알려져 있던 Adp(Adipose·아디포스)가 예쁜 꼬마 선충, 배양된 쥐세포 및 쥐에서도 지방 축적을 조절하는 기능을 가진다는 사실을 발견했다고 5일 밝혔다. 서 박사의 연구결과는 과학 전문잡지 ‘셀’의 자매지이자 비만·당뇨 등의 대사성 질환 관련 권위지인 ‘셀 메타볼리즘’ 최신호에 표지 논문으로 게재됐다. 서 박사는 이번 연구를 통해 Adp 단백질이 히스톤(Histone)과 HDAC3 효소가 결합한다는 사실을 밝혀냄으로써 Adp 염색사 구조 및 유전자 발현 조절에 관여한다는 작용 메커니즘도 제시했다. 특히 서 박사는 초파리, 선충, 쥐 등 다양한 동물에서 공통적으로 발견된 Adp의 활성도를 조절하면 해당 동물의 혈당과 비만도가 변한다는 사실을 규명해, 비만 및 당뇨 신약 개발에 획기적인 전기를 마련했다. 각기 다른 종의 동물에서 동일한 유전자가 비만에 관여한다는 점이 밝혀지면서 비만 질환에 선천적 요소가 상당한 영향을 미치고 있다는 사실이 증명됐다. 서 박사는 “비만은 당뇨병, 심혈관계 질환, 암 등 각종 난치성 만성질환의 발생을 유발하며 미국 전체 인구의 32%가 비만일 정도로 문제가 심각하다.”면서 “이번 연구결과가 경제·사회적 비용 손실을 막을 수 있는 계기가 될 것으로 기대한다.”고 말했다. 서 박사는 연세대 생물학과와 대학원을 졸업한 뒤 텍사스주립대에서 박사 학위를 받았다. 공학박사 출신인 한나라당 서상기 의원의 장남이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

국내연구진이 당뇨병과 비만 등 대사질환 치료물질로 쓰이는 ‘AMPK’ 단백질에 항암 효과가 있다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.AMPK를 활용한 새로운 항암 치료제 개발이 속도를 낼 전망이다. 한국과학기술원(KAIST) 정종경(44) 교수 연구팀은 7일 당뇨와 비만 치료에 관련 있는 유전자로 알려진 AMPK가 암세포를 정상화하는데도 기여한다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 8일자 ‘네이처’ 속보판에 게재됐으며, 미국에서 특허출원 중이다. 정 교수팀은 ‘AMPK’ 단백질을 전혀 갖고 있지 않은 초파리 모델동물과 인간 대장암 세포를 실험에 이용했다. 인간의 대장암 세포 내에 AMPK의 활성을 인위적으로 증가시킨 결과,AMPK가 항암 단백질의 신호를 받아 세포 골격을 이루는 액틴 미세섬유를 조절한다는 사실을 알아냈다. 교수는 “AMPK는 당뇨병 치료제 등으로 사용되고 있어 항암제로 개발되는 데 그리 오랜 시간이 걸리지 않을 것”이라면서 “임상실험 등 정상적 과정을 거칠 경우 3∼5년내에 AMPK를 이용한 항암제가 환자에게 적용될 수 있을 것”으로 내다봤다. 앞서 정 교수는 초파리를 이용해 유전적 요인의 파킨슨병 발병 원인을 최초로 규명, 세계적인 주목을 받았다.이영표기자 tomcat@seoul.co.kr

새해에는 반만년 역사에서 한국인이 처음으로 우주 공간을 누비게 된다.‘첫 우주인´ 이 러시아 우주선 소유즈호를 타고 우주로 비상하는 것은 올 4월. 시계 바늘을 미리 돌려 우리나라 첫 우주인이 경험하는 우주 체험 현장을 일기 형식으로 소개한다. 이곳은 러시아 소유즈 우주선 안. 나는 우주복을 입은 채 앉아 있다. 왼쪽 가슴에는 태극기가 선명하게 새겨져 있다. 내가 꿈에 그리던 한국 첫 우주인이 된 것이다. “5·4·3·2·1·발사!” ‘꾸르릉’소리와 함께 길이 50m짜리 소유즈 로켓이 순식간에 하늘로 솟구친다. 덩달아 내 몸은 뒤로 쏠린다. 우주로의 여행이 시작됐다. 발사 후 2분여 뒤 ‘쿵’하는 소리와 함께 로켓 옆에 붙은 4개의 부스터가 떨어져 나갔다. 이후 30여초가 지났을까. 몸에 이상한 기운이 감돈다. 우주선이 3G 이상 엄청난 속도로 가속되기 시작했다. 이내 우주선 덮개가 분리되면서 창밖으로 지구의 둥그런 윤곽선과 파란 바다, 검은 우주가 선명하게 눈에 들어온다. ●혈액 머리 쏠려 숙취같은 ‘우주멀미´ 꿈만 같다. 한국인으로서 최초로 내가 우주 공간에 떠 있다니…. 한국과 러시아 가가린우주인훈련센터에서 고된 훈련과 테스트를 받은 지난 2년여의 시간이 주마등처럼 머릿속을 스친다. 그러나 무엇보다 나와 함께 1년 동안 최종 훈련을 마치고 탈락한 동료의 얼굴이 먼저 떠오른다. 나를 성원해 준 여러 국민들도 잊을 수 없다. 나는 내 꿈만이 아닌 그들 모두의 꿈을 대신 이루기 위해 이 자리에 있지 않은가. 이륙한 지 9분여가 지나자 엔진이 멈췄다. 무중력 상태가 시작된 것이다. 벌써 내 몸은 조금씩 떠오르고 있다. 머리 위로는 한 초등학생이 무사 귀환을 기원하며 선물해 준 한국 첫 우주인 캐릭터 ‘별동이’ 인형이 둥둥 떠 다니기 시작했다. 1분 30초마다 한 번씩 지구를 도는 소유즈 우주선은 발사된 지 이틀만에 국제우주정거장에 도킹했다. 우주정거장은 의자에서 새우잠을 자던 비좁은 우주선에 비해서는 호화 별장 수준이었다. 그러나 애로점도 없지 않다. 생활방식이 지상과는 영 딴판이다. 우선 난생 처음 ‘우주 멀미’를 경험했다. 그동안 중력 때문에 밑으로 쏠려 있던 혈액이 머리로 쏠리기 때문이다. 마치 과음한 다음날 아침 같이 머리가 띵하다. ●근육운동없어 틈만 나면 러닝머신 무중력 상태라 모든 물건이 둥둥 떠 다닌다. 음식도 식탁에 고정시켜 놓은 뒤에야 먹을 수 있다. 물은 특히 주의해야 한다. 흘리기라도 하면 이내 방울방울 흩어져 버리기 십상이다. 혹시라도 기기 속으로 들어가면 고장을 일으켜 우주 미아가 될 수도 있다. 물은 뚜껑 있는 컵에 빨대를 사용해 마신다. 잠자리는 박스 형태의 1인용 침실에 들어가 침낭을 이용해 해결한다. 공간은 비좁아도 꽤나 편안하다. 무중력 상태라 그런지 몸에 가해지는 압박이 느껴지지 않는다. 나를 포함한 우주인들은 짬 나는 대로 운동을 한다. 무중력 상태에서는 근육을 거의 사용하지 않기 때문이다. ●식중독균 증식없어 김치 우주식품 ‘합격점´ 내가 부여받은 실험은 모두 18개. 이 가운데 개인적으로 ‘우주 초파리 실험’과 ‘김치 우주식량’ 가능성 여부가 관심거리다. 우주에서는 노화가 빨리 일어난다는 얘기가 사실인지 파악하기 위해 우주로 가져온 초파리의 유전자를 검출했다. 이것을 지구로 귀환한 뒤 지상의 초파리의 유전자와 비교하면 노화 유전자를 찾아낼 수도 있을 것 같다. 특히 우리의 김치는 역시 이곳에서도 ‘밥도둑’이었다. 우주 식품으로서의 가능성을 타진하기 위해 가져 왔는데, 식중독균이 증식하지도 않았고, 부패도 안돼 ‘합격’ 결과가 예상된다. 이곳에서 생활한 지도 벌써 8일이 지났다. 이제 돌아가야 할 시간이다. 다시 소유즈로 옮겨 탄 나는 지구를 향해 출발했다. 푸른색의 지구가 눈 앞으로 점점 크게 다가온다. 우주를 향한 우리의 꿈 역시 더욱 커져감을 느낀다. 이영표기자 tomcat@seoul.co.kr

과학계의 2006년은 어느 해보다 많은 일들이 있었다. 충격과 허탈함을 안겨줬던 황우석 사태를 봉합하고 세계적으로 돋보이는 연구 성과들을 속속 이끌어낸 한 해였다. 특히 한국 첫 우주인을 탄생시키기 위한 선발 절차를 진행하고 인공위성 등 우주개발사업이 탄력을 받은 것은 과학기술계에 큰 경사라고 할 수 있다. 최근 한국과학기술단체총연합회가 선정한 과학기술계 주요 이슈를 토대로 2006년 과학계 10대 뉴스를 소개한다. ●세계 최초 40나노 32기가 낸드플래시 메모리 개발 나노 공정의 한계인 50나노(nano:10억분의1) 장벽을 뚫어 반도체 강국의 위상을 드높인 쾌거다. 새 기술을 사용하면 64기가바이트 메모리 카드 제작이 가능해진다. 고해상도 사진 3만 6000장 또는 영화 40편을 저장할 수 있다. ●아리랑 2호 발사, 한국 첫 우주인 배출 가로 세로 1m 크기를 하나의 점으로 표시할 수 있는 해상도 1m급 광학카메라(MSC)를 탑재한 실용위성 아리랑 2호가 7월 성공적으로 발사됐다. 세계 7위권 고정밀 위성 보유국이 된 것이다. 이는 아리랑 1호를 발사한 지 6년 6개월만이다. 한편 지난 25일 최종 후보 2명이 뽑힌 한국 첫 우주인 선발 과정은 지난 한해 내내 국민의 눈과 귀를 사로잡았다. 이들 중 1명이 내년 4월 러시아 소유즈 우주선에 탑승한다. ●황우석 논문 조작 확인 및 검찰 수사 2005년 말 전세계를 뒤흔든 황우석 박사의 줄기세포 논문 조작 사실이 검찰 수사 끝에 수정란 줄기세포의 섞어 심기로 결론났다. 황 박사의 논문 조작 지시와 연구비 횡령도 밝혀졌다. 이후 과학계에서는 연구윤리 확립을 위한 활발한 논의가 벌어졌다. 법적·제도적·교육적 환경 개선도 진행중이다. ●전기 흐르는 플라스틱 개발 부산대 이광희 교수·아주대 이석현 교수 연구팀이 순수한 금속의 성질을 가지는 ‘폴리아닐린’을 세계 최초로 개발했다. 네이처지 5월4일자에 게재했다. 그동안 풀리지 않던 전도성 고분자 내 전자 이동 메커니즘을 규명해 냈다. 종이처럼 둘둘 말리는 TV와 태양전지판, 휘어지는 컴퓨터 등의 개발이 앞당겨질 전망이다. ●북한 핵실험 파문 10월 초 북한 핵실험 파문이 정부의 핵 관련 기술 비판으로 이어졌다. 한국지질자원연구원과 기상청이 초기 핵실험 진원지 추적에 혼선을 빚었다는 비판을 받았다. 아리랑 2호는 문제 기간 동안 북한 지역을 한 차례도 촬영하지 못해 빈축을 샀다. ●암세포 증식 촉진 새 단백질 발견 한국생명공학연구원 임동수·정초록 박사팀이 사람의 특정 단백질인 ‘E2-EPF UCP’가 암세포의 증식과 전이를 촉진한다는 사실을 처음으로 규명했다. 연구 결과는 ‘네이처 메디신’ 7월3일자에 게재됐다. 이번 연구는 간암, 대장암, 유방암 등에 광범위하게 적용돼 우리나라가 새로운 항암제 시장을 선점할 수 있을 것으로 기대된다. ●타원은하 기원 규명 연세대 윤석진·이석영·이영욱 교수팀은 ‘성단(星團)의 색분포 양분현상’의 물리적 기원을 세계 최초로 밝혀냈다. 사이언스지에 실린 연구 결과는 한 은하에 두 종류의 성단족이 혼재한다는 가설을 송두리째 뒤집어 국제 천문학계의 연구방향에 중대한 수정을 가하는 전환점을 제시했다. ●나노크기 영구자석 원리 규명 고려대 물리학과 이철의 교수팀은 양성자 빔을 쬔 흑연이 영구자석으로 변하게 되는 원리를 규명했다. 양성자 빔 기술을 이용해 초미세 흑연 자기기록 매체와 우주선, 초경량 노트북 등은 물론 인체의 암 치료제로도 활용 가능성이 있다. ●파킨슨병 메커니즘 규명 한국과학기술원(KAIST) 정종경 교수팀은 초파리 모델동물을 이용해 유전적인 요인에 의해 발생하는 파킨슨병 발병 원인을 규명, 네이처지에 게재했다. 파킨슨병 진단 및 치료제 개발에 새로운 돌파구를 제시할 수 있게 됐다. ●차세대 X선 현미경 개발 포스텍 제정호 교수팀은 방사광 X레이를 이용, 물질 내부 미세구조와 원자단위 결함을 동시에 관찰할 수 있는 ‘밝은-장 X레이 영상 현미경기술’을 세계 최초로 개발했다. 첨단 반도체 소재 구조 및 현상 규명에 획기적인 기여가 기대된다. 이영표기자 tomcat@seoul.co.kr

2008년 4월, 한국인 우주인이 우주선을 타고 우주를 비행한다. 25일 한국 첫 우주인 최종 후보로 선발된 2명은 내년 3월부터 러시아 가가린 우주인훈련센터에서 1년간 머물며 본격 훈련을 받는다. 두 후보 중 훈련 성적과 당일 컨디션이 좋은 1명이 소유즈 우주선을 타고 지구상공 350∼450㎞ 궤도에 있는 국제우주정거장(ISS)으로 날아가 8일간 머물며 과학실험 임무를 수행한다. 소유즈는 카자흐스탄 바이코누르 우주기지에서 발사된다. 발사 9분48초 후에는 고도 220㎞에 이른다. 이후 소유즈는 이틀 동안 자체 추진체로 고도를 서서히 상승시키면서 ISS와 도킹하게 된다. 한국 우주인은 도킹후 ISS로 옮겨가 주로 러시아 모듈에서 과학실험을 한다. 미국 모듈도 방문한다. 실험을 마친 뒤 다시 소유즈에 옮겨타고 약 3시간30분간의 우주비행을 거쳐 바이코누르 우주기지 근처 초원에 착륙한다. ●어떤 훈련 받나 후보 2명은 내년 초부터 한국항공우주연구원(항우연)에서 우주공학, 러시아어, 우주 과학실험 등에 관해 사전교육을 받고 러시아로 이동한다. 본격 훈련을 받을 가가린 우주인훈련센터는 모스크바에서 약 30㎞ 떨어진 삼림지역에 있다. 훈련은 기초훈련과 고등훈련으로 나눠진다. 우선 우주과학기술과 의학지식 등 기초지식을 배운다. 소유즈의 설계, 생명지원시스템, 무선통신시스템 등에 대한 이론 교육도 받는다. 산림이나 바다에 착륙할 경우에 대비해 스킨스쿠버와 다이빙 등 생존훈련도 받는다. 특히 로켓 발사 때 받게 될 엄청난 중력 가속도를 견뎌낼 수 있도록 원심력 발생장치에 탑승하는 훈련을 받는다. 최대 시속 270㎞로 회전하는 길이 18m의 회전팔 끝에 달린 캡슐 속에서 앉아 지구보다 5∼8배나 큰 중력을 견뎌야 한다. 고등훈련은 무중력 적응 능력을 키우는 데 중점을 둔다. 먼저 지름 23m, 깊이 12m의 대형 수조에서 100㎏이 넘는 우주복을 입고 우주 비행사들조차 기피하는 ‘수중 무중력 훈련’을 경험하게 된다. 실제 크기의 우주 정거장 모형에 들어가 걷기, 우주선 문 여닫기 등을 연습한다. 러시아제 수송기 ‘일류신 76’을 개조해 만든 ‘무중력 훈련기’에도 탑승한다. 엔진을 끄고 항공기가 급강하하는 20초 동안 발생하는 무중력 상황에서 점프해 수평·수직·대각선 이동, 우주복을 입고 벗는 훈련, 무게 100㎏ 이상의 짐 운반 등 훈련을 받는다. ●몸 묶고 먹고 자고, 원통안에서 샤워 우주정거장은 반팔을 입고 돌아다녀도 괜찮을 만큼 쾌적한 온도와 습도를 유지하고 있다. 실내 공기는 지상처럼 질소와 산소가 4대1의 비율로 채워져 있다. 음식은 한정된 공간과 부패 가능성을 고려한, 수분함량이 5% 이하인 건조식품이다. 태양열로 데워 먹는다. 한국 첫 우주인은 김치, 인삼, 고추장 등을 가져갈 것으로 보인다. 화장실에서는 벨트로 몸을 고정하고 용변을 본다. 압축 공기로 배설물을 내보낸다. 잠잘 때에도 몸을 묶고 잔다. 몸이 둥둥 떠다니는 것을 막기 위해서다. 샤워도 가능하다. 사방이 막힌 원형의 통에 들어가 해야 한다. 공중에 분산되는 물방울은 진공장치로 빨아들인다. 근육을 거의 사용하지 않기 때문에 틈틈이 운동을 해야 한다. 우주를 감상하며 러닝머신 위를 달리는 황홀한 경험도 할 수 있다. ●우주에서 무게 재는 우주저울 개발 등 교육실험도 한국 첫 우주인은 우주정거장에서 지상에서 부여된 과학실험을 한다. 초파리를 이용한 노화유전자 연구, 김치·인삼 등 한국 전통음식의 우주음식 개발 가능성 타진 등 13개 전문과학실험을 진행한다. 또 우주에서 무게를 잴 수 있는 ‘우주저울’ 개발 등 교육실험 5개도 한다. 우주에서 얻는 실험 데이터는 지상에서 분석, 발표된다. ●세계 35번째 우주인 배출국된다 34개국이 45년간 모두 456명의 우주인을 배출했다. 미국이 277명으로 압도적이다. 러시아가 95명, 독일 10명, 프랑스 9명, 캐나다 8명, 일본 6명, 이탈리아 4명, 중국이 3명의 우주인을 탄생시켰다. 불가리아와 벨기에, 네덜란드, 카자흐스탄도 2명의 우주인을 배출했고 영국, 시리아, 헝가리 등은 1명의 우주인을 보유하고 있다. 우리나라는 35번째 우주인 배출국이 된다. ●어떤 대우받을까 한국 최초의 우주인은 일단 신분에 관계없이 ‘우주 영웅’으로 불리고 우주개척 ‘선구자’로 이름을 올릴 것으로 보인다. 실제 신분도 크게 달라질 전망이다. 가장 큰 임무는 ‘과학기술 홍보대사’. 범국민 과학 대중화 운동에 앞장서게 된다. 정부는 그의 소속을 항우연으로 변경한 뒤 홍보대사에 걸맞은 특별한 직위와 대우를 하는 방향으로 논의하고 있는 것으로 알려졌다. 광고 모델로도 각광받을 전망이다. 이영표기자 tomcat@seoul.co.kr

“우주를 여행하면 정말 더 빨리 늙을까?”,“우리 김치가 우주에서도 ‘밥도둑’ 노릇을 할 수 있을까?”,“지구에서 가져간 벼·콩 씨앗의 싹이 틀까?” 한국 첫 우주인이 무중력 상태에서 수행할 과학실험들이 공개됐다. 과학기술부와 한국항공우주연구원은 19일 한국 첫 우주인이 오는 2008년 4월 국제우주정거장에서 수행할 우주과학실험 18개를 선정했다고 밝혔다. 선정된 실험은 전문 과학실험 13개와 초중고 학생들의 교육 목적을 위한 실험 5개로 구성된다. 전문 과학실험에는 초파리를 이용한 중력반응 및 노화유전자 연구(건국대, 조경상 교수), 무중력을 이용한 제올라이트 합성(서강대 윤경병 교수), 김치 등 한국 전통음식을 우주 음식으로 개발(식품연 김성수 박사) 등이 포함됐다. 초파리 실험의 경우 우주에서는 노화가 빨리 일어난다는 가정하에 우주를 여행한 초파리와 지상의 초파리간의 유전자 비교를 통해 노화 유전자를 찾아낼 가능성을 기대하고 있다. 특히 김치와 인삼차 등 우리 전통음식의 맛과 부패 여부 등을 무중력 상태에서 확인, 우주 식품으로 쓸 수 있는 가능성도 타진한다. 우주 식품은 식중독 균 증식과 부패가 되지 않아야 한다. 각 실험은 제안한 연구원들이 개발하며, 실험 결과도 분석하게 된다. 교육실험은 단순하면서도 과학적 원리를 설명해 줄 수 있는 실험들로 채워졌다. 예컨대 지구에서는 섭씨 4도에서 물의 비중이 가장 크기 때문에 물이 위에서부터 얼지만, 무중력 상태의 우주에서는 물이 지상에서와는 다른 모습으로 어는 것을 직접 실험으로 확인하게 된다. 이밖에 무중력 환경인 우주에서 무게를 잴 수 있는 ‘우주 저울’ 개발 가능성도 살펴본다. 한국 우주인 임무개발위원장인 김석환교수(연세대 천문우주학과)는 “한국 첫 우주인이 수행할 실험들은 무중력 환경에서 자연현상 관측 및 공학적 실험들로 구성돼 학술적 우수성이 매우 크다.”면서 “특히 과학 꿈나무들에게 과학적 호기심을 한층 심어 줄 것으로 기대한다.”고 밝혔다. 선정된 실험들은 한국 첫 우주인 귀환 후 CD로 제작돼 전국 초·중·고에 배포, 과학 교육자료로 활용된다. 이영표기자 tomcat@seoul.co.kr

“진화는 끝나지 않습니다. 인간의 수명도 끝없이 진화할 것입니다.” 대한생화학분자생물학회 초청으로 31일 한국에 온 조지 마틴(79) 미국 워싱턴대학 교수는 진화생물학으로 노화의 원인을 설명하는 노화연구의 대가다. 마틴 교수는 노화의 원인을 공적인(public) 요인과 개인적(private) 요인으로 분류하고 최근 인간의 수명이 길어짐에 따라 유전인자 등 개인적 요인에 대한 지식과 관심이 급격히 증가하고 있다고 말한다. 사고, 질병, 살육 등으로 인간의 수명이 짧았을 때는 몰랐던 유전인자들이 노인인구의 증가에 따라 새롭게 발현되면서 진화론 측면의 노화연구가 설득력을 얻고 있다는 것이다. “유전자 중에는 처음부터 마지막까지 좋은 일만 하는 유전자, 젊을 때는 좋은 일을 하다가 중년 이후 나쁜 일을 하는 유전자, 살아가면서 돌연변이를 축적하는 유전자 등 여러 종류가 있습니다. 인간은 유익한 유전자를 선택하거나, 해가 되는 유전자를 선택하지 않음으로써 신체상태를 최적화시켜 가는데 노화현상은 이러한 ‘자연선택’의 힘이 약화되는 것입니다. 이런 여러 유전자들의 성격과 조절인자 등을 알아내면 유전자 경로를 변경함으로써 노화를 극복하는 길도 열 수 있는 것이죠.” 예를 들어 초파리실험 결과를 보면, 노산을 통해 태어난 초파리들로만 번식을 계속했을 때 수명이 한층 연장되었다. 이는 생식성이 강한 유전자만이 선택돼 더 건강한 개체를 낳는다는 것을 뜻하는 것으로 아직 포유류 실험이 이뤄지지 못했지만 인간에게도 시사하는 바가 크다. 따라서 노화연구는 특정한 약이나 식품을 개발하는 것보다는 진화론적 측면에서 노화의 원인을 밝혀내는 기초연구에 치중하는 것이 인류복지에 커다란 진전을 가져다 줄 수 있다고 마틴 박사는 주장한다. 그러나 미국이나 한국의 현실은 그렇지 못해 안타깝다고 한다. 조로증의 일종인 워너스 증후군 연구의 권위자이기도 한 그는 미국노화연구연합, 오라클 사가 출연한 엘리스 재단의 과학담당 책임자 등으로 기초연구를 지휘하고 있다. “한국은 100세 노인의 비율에 있어 여성이 이례적으로 높고, 단일인종에 가깝다는 면에서 생태학적 상황이 아주 특이합니다. 노화측면에서 흥미로운 연구대상이죠.”마틴 박사는 서울대 의대 박상철 교수 등의 100세노인 연구결과를 주목하며 공동연구 의사를 밝히기도 했다. 신연숙 문화담당 대기자 yshin@seoul.co.kr

국내 연구진이 대표적인 노인성 난치병인 파킨슨씨병 치료제 개발의 돌파구를 마련했다. 한국과학기술원(KAIST) 정종경(43) 교수 연구팀은 바이오벤처업체 ㈜제넥셀 및 충남대 의대와의 공동 연구를 통해 파킨슨씨병이 도파민 뇌신경 세포와 근육세포 미토콘드리아의 기능이 저하될 때 유발된다는 사실을 규명해냈다고 3일 밝혔다. 연구팀은 이번 연구 결과로 수개월 안에 파킨슨씨병의 진행을 막는 치료제 개발이 가시화되고,1년 안에 1조원 규모의 세계시장을 주도할 획기적인 개념의 파킨슨씨병 치료제 개발이 가능할 것이라고 전망했다. 연구팀은 형질 전환 초파리 연구를 통해 ‘파킨(Parkin)’과 ‘핑크1(Pink1)’로 불리는 두 유전자가 파괴되면 세포내 에너지원인 미토콘드리아가 변형 또는 파괴되고, 이로 인해 파킨슨씨병이 발생한다는 점을 확인했다. 특히 ‘파킨’ 유전자를 인위적으로 과도하게 ‘발현(發顯)시킬 경우 ‘핑크1’의 손상으로 생겨나는 파킨슨씨병 관련 증상이 정상에 가깝에 되돌아온다는 사실을 입증함으로써 이들 유전자의 상호작용을 규명했다. 정 교수는 “이번 연구는 파킨슨씨병을 유발하는 유전적 요인(10%)과 환경적 요인(90%) 가운데 유전적 부문에 대한 것”라면서도 “유전적 요인의 파킨슨씨병을 연구하면 모든 파킨슨씨병의 병리현상을 규명하고 궁극적으로 새로운 치료법을 개발할 수 있을 것”으로 기대했다. 이번 연구결과는 과학저널 네이처(Nature) 최근호(5월4일자) 인터넷판에 게재됐으며, 연구성과는 제넥셀에서 특허를 출원했다.이영표기자 tomcat@seoul.co.kr