머나먼 화성에서 탐사를 진행 중인 ‘호기심 해결사’ 큐리오시티(Curiosity)가 화성에 착륙한 지 정확히 10주년을 맞았다. 지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)과 현지언론은 큐리오시티의 탐사 10주년을 자축하며 그간의 길고 힘들었던 성과를 하나하나 조명했다. 소형차 만한 크기의 탐사 로보 큐리오시티는 화성에 생명체가 있는지 '호기심'을 해결하기 위해 지난 2012년 8월 5일 폭이 154㎞에 이르는 게일 크레이터 부근에 내려앉았다. 큐리오시티의 하루 일과는 직장인과 비슷하다.화성에 해가 뜨면 큐리오시티는 잠에서 깨어나 지구의 명령을 기다린다. 이어 명령이 하달되면 큐리오시티는 최대시속 35~110ｍ로 느릿느릿 움직여 목표 장소로 이동한다. 지시받은 곳에 도착하면 카메라로 주변을 찍고 표면에 작은 구멍도 뚫고 레이저를 쏴 현재까지 총 41개의 암석과 토양 샘플을 분석한다.본격적인 탐사에 들어간 이후 현재까지 큐리오시티는 약 29㎞를 주행하면서 게일 크레이터와 샤프산 기슭을 탐험했다. 이렇게 얻어진 데이터는 화성시간으로 오후 5시, 화성의 궤도를 돌고있는 화성정찰위성(mars reconnaissance orbiter·MRO)에 전송한다. 이 정보는 미국을 위시한 세계 각국에서 온 500명의 과학자들에 공유돼 화성의 비밀을 밝히는 단초를 제공하게 된다.10년이라는 긴 시간은 수많은 과학적 업적으로 돌아왔다. 기간 중 큐리오시티는 화성의 지질과 토양을 분석해 메탄 등 유기물 자료를 확보하고 미생물이 살만한 조건인지를 조사했다. 특히 큐리오시티는 오래 전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다. 　한편 큐리오시티는 2011년 11월 26일 미 플로리다주(州)의 케이프커내버럴 공군기지에서 화성과학실험실(MSL) 선체에 실려 화성으로 발사됐다. 이후 큐리오시티는 5억6300만㎞라는 엄청난 거리를 날아 이듬해 목적한 착륙지점에서 2.4㎞ 떨어진 게일 크레이터 부근에 내려앉았다. 큐리오시티는 80㎏이 좀 넘는 각종 과학장비를 탑재하고 있어 총 중량은 900㎏에 이르며 핵에너지인 플루토늄 동위원소를 동력으로 이용한다. 

경남지역 바닷물과 갯벌, 토양, 빗물 등 생활환경이 방사능 검사결과 모두 안전한 것으로 나타났다.경남도 보건환경연구원은 해수를 포함해 경남지역 9종의 생활환경 시료를 대상으로 방사능 정밀 검사를 한 결과 모두 안전한 것으로 나타났다고 4일 밝혔다. 이번 정밀검사는 일본 원전 오염수 해양 방류에 대비하고, 고리 원전 영향 파악을 위해 지난 1월부터 7월까지 해수, 갯벌, 정수, 원수, 토양, 공기, 빗물, 쑥, 솔잎 등 9종 183건을 대상으로 실시했다. 연구원은 지난해 4월 일본의 후쿠시마 원전 오염수 방류 결정으로 2023년 3월부터 방류가 예상돼 이에 따른 오염에 대비하기 위해 남해 연안 해수와 갯벌 70건을 검사했다. 또 고리 원전 영향 감시 목적으로 원전 인근의 먹는 물(정수와 원수),토양 등 5종 69건을 검사했다. 경남지역 환경 방사성물질 분포 경향을 파악하기 위해 대기(공기와 빗물), 토양 등 4종 44건도 검사했다. 검사결과 과거 해외 핵실험 영향으로 추정되는 세슘이 해수와 갯벌,토양에서 검출됐지만 전국 평상범위 안이었다. 모든 시료에서 방사성요오드, 세슘 등 인공 핵종은 검출되지 않아 후쿠시마와 고리 원전 등 경남인근 국내·외 원전 영향은 없는 것으로 파악됐다. 경남도는 일본원전 오염수 해양방류에 대비하기 위해 남해연안 5개 지역 해수와 갯벌을 올들어 매달 검사하는 등 감시를 강화하고 있다고 밝혔다. 검사결과는 앞으로 일본 원전 오염수가 남해안에 유입되거나 고리원전에서 사고가 발생할 경우 방사능 오염정도를 파악하는데 기초자료로 활용할 계획이다. 하강자 경남보건환경연구원 식약품연구부장은 “방사능 검사정보를 지속해서 공개하고 앞으로도 도민이 신뢰하고 안심할 수 있도록 방사능 안전관리체계를 강화하겠다”고 말했다.

어릴 적 여름이면 등굣길에 다채로운 나팔꽃을 만날 수 있었다. 남색, 보라색, 분홍색, 빨간색. 덩굴은 매일 생장하고 꽃은 늘어 갔다. 어른이 돼 식물을 그림으로 기록하고 나팔꽃을 관찰하면서 도시에서 만나는 나팔꽃이 대부분 화분에 심어진 채 살아간다는 걸 알게 됐다. 어릴 적 봤던 학교 앞 나팔꽃들도 마찬가지였다. 덩굴성인 데다 색도 다양해 분화보다는 화단 식물로 적절할 것 같은 이들이 왜 비좁은 화분째로 골목골목에 놓인 것인지, 나팔꽃 전용 화분이 왜 존재하는 것인지 그 이유를 알게 된 것은 얼마 되지 않는다. 3년 전 한 주간지로부터 나팔꽃에 관한 인터뷰 요청을 받았다. 도쿄올림픽을 앞둔 때였는데, 도쿄올림픽위원회에서 더위 방지 대책으로 경기장에 나팔꽃 화분을 두는 캠페인을 벌였다고 한다. 내게 이에 대해 어떻게 생각하느냐고 물었다.실제로 도쿄올림픽위는 플라워 레인 캠페인이라는 이름으로, 일본의 학생들이 재배한 나팔꽃을 경기장에 배치했다. 이 소식에 세계 사람들은 더위 방지 대책이라는 게 고작 나팔꽃 화분을 두는 것이냐며 비난했다. 나 역시 나팔꽃 화분 몇 개로는 더위 해결이 되지 않을 거란 걸 알고 있다. 한편으론 날씨를 조절할 수 있다는 인간의 오만함이 버겁기도 했다. 사람들이 기대하는 더위 대책이란 늘 그렇듯 에너지를 과도하게 소비하는 것일 게 뻔한 상황에서 내가 할 수 있는 일은 나팔꽃의 효용성을 사실에 근거해 이야기하는 것뿐이었다. 실제로 나팔꽃은 변화에 매우 민감하게 반응하는 식물이다. 1970년대 일본에서는 공해 측정용으로 나팔꽃을 활용했다. 이들이 대기오염물질에 민감하기 때문에 오염물질이 방출되는 곳에 놓아두고 공해도에 따른 생장 속도를 측정하는 방식이었다. 물론 도시 열섬현상을 저감하는 효과도 있다. 건물 외벽, 베란다 등에 나팔꽃, 여주, 수세미와 같은 덩굴식물을 심으면 때에 따라 기온이 5도 이상 낮아진다는 연구 결과가 있다. 도쿄올림픽위는 이러한 근거에 따라 캠페인을 벌였을 것이다. 물론 일본의 나팔꽃 사랑이 유별난 것은 사실이다. 일본에서는 학생들이 여름방학 숙제로 나팔꽃을 씨앗부터 키워 관찰일지를 작성한다고 한다. 일본 사람들이 생애 처음 재배하는 식물이 나팔꽃인 셈이다. 하필 나팔꽃을 실험 대상으로 삼는 것은 이들이 유전학 연구에 활용되는 이유와 같다. 생장 속도가 빠르며 교잡이 잘 생기고 변화도 다양하기 때문이다. 육종학자 우장춘 박사의 기록 전시에서도 나팔꽃과 관련된 것이 많았던 걸로 기억한다. 흔히 네덜란드에 튤립 붐이 있다면 일본에는 나팔꽃 붐이 있다고 이야기한다. 나팔꽃은 일본에서 더이상의 발전이 불가능할 만큼 모든 걸 이뤘기 때문이다. 사실 나팔꽃이 일본의 자생식물은 아니다. 1200여년 전 중국으로부터 도입된 뒤 800여년간은 야생의 원종 모습 그대로 존재한 기록이 있다. 그러나 에도시대(1603~1867) 이후 산업이 발달하고 도시가 급성장하면서 나팔꽃은 유례없는 유행 흐름을 탄다.돈을 벌어들이는 상인이 많아지면서 귀족들이 정원에서 식물을 재배하고 감상하던 문화가 대중에 널리 퍼지게 됐다. 집에 딸린 정원이 없는 도시의 보통 사람들은 정원 대신 화분을 두기 시작한다. 물론 화분에서 재배할 수 있는 식물은 한계가 있다. 많은 토양을 필요로 하지 않고 수고가 적으며 환경에 예민하지 않은 식물. 무엇보다 에도시대에는 다른 나라와의 교류를 금했기 때문에 이미 일본에 있던 식물을 화분에 심어야 했고, 그렇게 선택된 식물이 나팔꽃이었던 것이다. 나팔꽃은 정원이 아닌 화분에서 비로소 발달했다. 첫 화분에는 야생에 있던 원종이 심어졌지만 시간이 흐를수록 점점 다양한 꽃잎 색으로, 다음은 가느다란 꽃잎이나 겹꽃처럼 여러 형태로 육성됐다. 에도시대에 육성된 나팔꽃만 해도 무려 1000종이 넘는 것으로 추정된다. 그러나 19세기에 들어서며 나팔꽃의 인기는 사그라들고, 유행 흔적만 남은 지금의 형태에 이르게 된다. 여전히 세계 곳곳에서는 과거 일본에서 유행한 분화 형태의 나팔꽃이 화훼시장에서 판매된다. 나팔꽃의 역사는 도시에 온 수많은 식물이 겪는 역사이기도 하다. 겨울 화단을 빛나게 해 주는 팬지, 대표 화훼식물인 장미, 네덜란드의 튤립 모두 야생의 모습에서 변형돼 숲에서 들로, 들에서 정원으로, 정원에서 화단과 화분으로 와 갇혔다. 화훼식물들이 겪은 이 역동적인 역사를 떠올리면 나팔꽃의 자유로운 덩굴줄기마저 무척 꼿꼿해 보인다.

‘테라젠바이오’는 유전체(게놈) 분석 서비스와 항암백신 개발, 유전체 분석을 기반으로 맞춤형 신약을 개발하는 회사이다. 상장제약사인 테라젠이텍스 산하 바이오연구소였다가 2020년 5월 분할해 별도 법인으로 출범했다. 테라젠이텍스 대표를 지낸 황태순(54) 대표가 새 법인의 경영을, 삼성암연구소 소장이던 백순명 연세대 의과대 겸임교수가 연구소장(CTO)을 맡았다. 2009년 한국인 유전체 분석을 완성한 이래 유전체 분석 기업으로 국내뿐 아니라 해외에서도 독보적인 존재로 평가받는 테라젠바이오 황 대표와 만나 한국 바이오테크놀로지(BT)의 미래를 살펴봤다. 유전체 기반의 맞춤 신약 현주소 환자 몸에서 면역세포 뽑아 키워부작용 없이 암세포 사살 연구 중 ●유전체 분야 세계적인 키 플레이어 -유전체 기반 맞춤 신약을 개발하는 테라젠바이오를 구체적으로 설명하면. “면역 항암제의 치료 효과를 극대화하는 연구를 진행하고 있다. 임상 1상 전 단계로 동물실험 중이다. 면역항암 백신 치료제는 환자의 몸에서 추출한 면역세포를 키우고 증폭시켜서 제 몸에 재주입하면 면역력이 활성화돼 폭넓게 다양한 암세포를 죽일 수 있다. 자신의 면역세포를 활용하니 화학적 부작용도 없다. 백신 같은 효과를 내면서 암세포를 죽이니까 ‘개인 맞춤형 암 치료제’라 볼 수 있다. 유전자 분석 기술은 과학의 영역을 벗어나 국민의 삶 전반을 개선하는 맞춤형 예방의학으로 전환하는 중이다.” -게놈 분석이 예방의학에 영향을 주나. “2014년 미국 네이처지에 발표된 사례인데 유전체 검사를 받은 소비자들의 경우 약 42%가 평상시 개선하지 못했던 생활 습관을 고칠 수 있다. 42% 정도 변화를 준다는 통계가 나와 있다. 생활 습관이 잘못되면 당뇨나 고혈압에 걸려 평생 고생하지 않나. 예비환자의 생활 습관을 고쳐서 질환을 예방할 수 있다면 장기적으로 건강보험 재정 건전성에도 도움이 된다. 유전자 분석으로 질병의 이전 단계를 볼 수 있다. 당신의 유전자를 보니 당뇨에 고위험이 있다, 체중을 90㎏에서 50㎏으로 관리해야 한다는 식이다. 이런 처방들은 병원이 아닌 헬스 관련 기업들이 할 수 있어야 삶 가운데 예방을 위한 선제적 액션이 가능하다.” -테라젠바이오의 경쟁력 수준은. “유전체 분석에 관한 한 세계적 키(Key) 플레이어다. 세계적 수준의 게놈 서비스 제공자이다. 한국인 인간게놈 지도를 2009년에 세계 최초로 발표했으며 이것은 세계에서 다섯 번째였다. 한국의 유전체 분석사업은 테라젠바이오가 걸어온 길과 같다. 이후 육·해·공 대표로 호랑이, 돌고래, 독수리 분석에 각각 참여해 세계 표준게놈으로 과학전문지 네이처지에 발표하기도 했다. 특히 인간 게놈 지도와 관련해서는 세계 어느 나라에도 뒤지지 않는다.”세계시장 겨냥한 신약·치료제 BT·인포테크놀로지 결합 필수적 ‘예방 패러다임’으로 빨리 전환을 ●고령화 한국, 예방 패러다임 절실 -게놈 기반 맞춤 신약·치료제는 세계시장에서도 유효한가. “미국과 중국이 갈등하는 틈바구니에서 한국의 미래 먹거리가 BT이다. 현재는 반도체가 끌고 나가지만 4차 산업의 핵심은 유전체 분석에 기반한 BT가 될 것이다. 미래 시장에서 BT는 정보를 활용한 기술인 ‘인포테크놀로지’와 만나야 한다. 그런 차원에서 반도체와 유전체는 통합될 수밖에 없다. 유전체 분석을 기반으로 진단하고 치료하는 혁신이 일어나면 예방의학이 부상할 것이다. 치료의 패러다임에서 예방의 패러다임으로 빨리 전환시켜야 한다. 2014년에 약 20조원의 노인 치료비가 나갔는데 40년 뒤에는 400조원 가까운 치료비가 들어갈 것이다. 저출산·고령화된 한국 사회가 감당할 수 없는 부담이다. 국가의 미래 보건과 의료 정책을 대통령 임기가 아닌 더 중장기적인 관점에서 설계해야 할 때이다. -병원 등 의학계와의 협력은 어떤가. “국내외 600여개 병원·제약사와 해외 40여개 국가와 협력 중이다.” -2020년 테라젠이텍스에서 분리해 나오면서 2년 안에 상장하겠다고 했는데. “상장은 언제라도 가능하다. 다만 유전체 분석 서비스 기업보다는 신약 개발 회사가 됐을 때 그 회사의 가치를 더 쳐 주기 때문에 신약이 구체화했을 때 상장하려고 한다. 내년 말쯤을 생각하고 있다.”●유전체 분석 신약 스타트업에 기회 -코로나 시대가 한국의 바이오산업에 미친 영향이 있나. “병원을 소유한 기업은 더 크게 성장했다. 대표적 기업이 씨젠이다. 유전자증폭(PCR)과 관련해 정부가 재정지원을 하고 있지 않은가. 현재 바이오 기업은 상장사 200여개, 비상장사 200여개인데 매출이 나오는 상위 10%는 이른바 기술이전하는 회사들이다. 여의도의 엔젤투자에 힘입어 매출이 없어도 연구개발(R&D)을 한다.” -최근 한국 바이오 생태계에 큰 변화가 있다고 하는데. “SK바이오사이언스 등이 라이선스를 해외로 수출하는 사례가 생기니까 한국 바이오 기업의 입지가 좋아지고 있다. 앞으로 유전체 분석과 신약 개발이 따로 놀 수는 없다. 효과적 신약개발을 도모하는 시대에 한국 유전체 분석 회사들이 높게 평가될 가능성은 있다. 최근 다국적제약사들이 신약개발단을 축소하고 사업개발부를 확대하고 있다. 유전체 분석을 통한 신약개발 아이디어가 있는 스타트업을 발굴·협력하는 게 자체적 신약개발보다 효율적이다. 게다가 전 세계에서 가장 많은 임상을 하는 도시가 서울이다. 서울대병원, 세브란스병원, 삼성병원, 현대아산병원 등 빅4의 임상 능력은 세계적이다. 해외에서도 빅4에 임상을 맡기는 사례가 많다는 건 한국에 기회의 문이 자주 열린다는 의미다. 더 성장하려면 정부와 국회가 규제 완화로 BT생태계의 활성화를 도와야 한다.” 연구와 성장 가로막는 규제 정부 허가 없인 유전자 검사 못해 규제 풀어 BT생태계 활성화해야 ●신사업 문호 개방하고 육성해야 -새 정부가 지금 BT를 육성하려면 어떤 규제를 풀어야 하나. “‘황우석 교수 사태’ 이후 제정된 생명윤리법 개정을 검토해야 한다. 생명윤리법 제50조는 유전자 검사의 제한에 관한 법령이다. 3항은 ‘의료기관이 아닌 유전자 검사기관에서는 다음 각 호를 제외한 경우에는 질병의 예방, 진단 및 치료와 관련한 유전자 검사를 할 수 없다’고 돼 있다. 즉 병원의 의뢰와 보건복지부 장관이 인정한 유전자 검사만 할 수 있도록 했다. 이러면 활발한 연구가 불가능하다. 유전체 검사 서비스는 이제 막 시작되는 신산업이다. 병원 외 사업체에도 문호를 개방해 육성해야 한다. 규제 방식도 할 수 없는 것만 규정하는 네거티브 방식으로 전환해야 한다. 국내 BT가 해외 BT와 비교해 받는 역차별을 막아야 한다.”  IT맨 황태순은 왜 BT맨이 됐나 황태순 테라젠바이오 대표는 대학에서 전자공학을 전공한 뒤 정보기술(IT)맨으로 20년 넘게 미국과 한국, 홍콩 등을 넘나들면서 일했다. 시스코시스템 아시아 컨설팅사업본부 수석이사를 마지막으로 2014년 제약사인 테라젠이텍스로 옮겨 왔다. 바이오테크놀로지(BT) 쪽에 아무런 인연이 없는데 왜 그럴까 하는 의문을 갖기 쉽다. 그는 “나이 40대 후반이 되니까 미국기업을 위해 계속 일하는 것보다는 한국의 기업에서 한국의 학생들을 위해 미래 토양을 만들어 주고 싶었다”고 말했다. 기업 컨설팅 과정에서 유전체 분석 서비스를 통한 예방의학이나 헬스케어 서비스의 가능성을 본 뒤 IT와 BT의 연결점을 발견한 것이다. 2018년부터 IT맨들이 바이오 쪽으로 옮겨 오는 것을 보면 그의 선택이 옳았다. 생체정보를 인공지능 기반 머신러닝으로 가공해야 하기 때문에 IT 분야를 잘 아는 것이 장점이라고 했다. 날것 그대로의 정보를 가공하는 힘이 IT에 있다는 의미다. 그는 “생체 정보로 의미 있는 데이터를 만들어 해석하려면 혁신적인 진단과 혁신적인 치료, 혁신적 헬스케어가 필요하고 당연히 딥러닝식 통계가 들어가야 하는데, 제가 잘 알고 잘하는 분야”라고 했다. 황 대표는 “BT는 새로운 사업 영역인데 IT가 산업화하는 방식과 비슷하게 사이클이 전개될 것”이라고 했다. IT가 컴퓨터뿐만 아니라 법조, 금융, 건설까지 모든 산업에 파고들면서 생산성을 매우 높였다. 그는 BT도 IT의 산업화 경로를 밟으며 예방의학과 미용, 헬스와 피트니스, 음식과 영양제, 다이어트 등 거의 모든 분야에 영향을 미치면서 고령화 사회를 극복해 나갈 것으로 예측한다.

일본의 무인탐사선 하야부사 2호가 소행성 ‘류구’에서 지구로 가져온 샘플의 첫번째 연구논문이 나왔다. 최근 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 등 공동연구팀은 류구에서 채취한 샘플을 분석한 결과 태양계 형성시 생긴 운석의 특징과 비슷하다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 　 지난해 12월 하야부사 2호가 호주 서부 사막에 떨어뜨린 이 샘플은 소행성 류구에서 채취한 토양 시료로, 50억㎞의 긴 거리를 날아왔다. 약 1년에 걸친 연구와 분석 끝에 이 시료에서 몇가지 특징이 드러났다. 먼저 가져온 총 시료의 양은 5.4g으로 이중 가장 큰 입자는 직경이 8㎜, 가장 작은 것은 1㎜로 미세 먼지와 비슷했다.또한 시료가 빛의 2~3%만 반사해 칠흑같이 어두운 특징을 드러냈으며 부피밀도가 다른 탄소질 운석보다 낮다는 사실이 드러났다. 이는 류구의 암석이 매우 다공성(구멍이 많은)임을 암시하는데, 그만큼 암석의 개별 입자 사이에 물과 가스가 스며들 수 있는 빈 공간이 많다는 것을 의미한다. 연구팀은 이 시료가 지구상에서 발견된 희귀 운석인 CI 콘드라이트와 가장 비슷한 것으로 분석했다. CI 콘드라이트는 태양계의 평균조성에 가장 가까운 암석으로 휘발성 원소를 제외하면 태양 대기의 상대함량과 거의 완벽하게 일치한다. JAXA의 토오루 야다 선임연구원은 "이 시료는 실험실에서 구할 수 있는 가장 원시적인 물질"이라면서 "육안으로만 보면 믿기 힘들정도로 검은 후춧가루로 보인다"고 설명했다. 이어 "보다 상세한 분석을 통해 지구의 생명과 바다의 기원을 알려주는 정보를 주지 않을까 기대한다"고 덧붙였다. 　한편 우리말로 ‘송골매’라는 뜻을 가진 하야부사 2호는 세계 처음으로 소행성 ‘이토카와’의 미립자를 가져온 하야부사의 문제점을 보완, 개발해 지난 2014년 12월 발사됐다. 이후 하야부사 2호는 지난 2019년 7월 지구에서 약 3억4000만㎞ 떨어진 소행성 류구에 접근해 금속탄환으로 웅덩이를 만든 뒤 내부 물질을 채취하는 데 성공했다. 같은 해 11월 류구를 출발해 다시 지구로 향한 하야부사 2호는 채취한 표본이 담긴 캡슐을 분리해 호주 서부 사막에 떨어뜨린 후 새 탐사지인 지구와 화성 사이를 도는 소행성 ‘1998KY26’으로 향했다. 하야부사 2호가 6년 동안 비행한 거리는 52억㎞로 이는 지구와 달 사이 평균거리에 1만3500배에 달한다. 하야부사 2호가 탐사한 류구는 수많은 바위와 돌로 가득한 소행성으로 지름은 870m, 공전주기는 475일, 자전주기는 7.5시간이다. 특히 태양계 형성 당시의 물질이 고스란히 남아있을 것으로 추정돼 연구가치가 매우 높다. 곧 이번에 탐사선이 가져온 시료에는 태양계와 지구 탄생의 비밀을 풀어줄 단서가 담겨있을 수 있다.  

코로나19 상황이 길어지면서 위생, 감염, 편리함 등의 이유로 일회용 플라스틱 용기 사용이 급증했다. 이 때문에 플라스틱 폐기물이 증가하는 동시에 이것들이 분해돼 잘게 쪼개지면서 발생하는 미세플라스틱의 공습도 만만찮다. 이런 가운데 국내 연구진이 우리 밥상에 오르는 다양한 농작물도 초미세플라스틱 오염에 안전하지 않다는 충격적인 연구결과를 내놨다. 한국화학연구원 안전성평가연구소, 한국과학기술연구원(KIST), 포스텍 공동연구팀은 초미세플라스틱과 중금속 등이 섞인 복합오염 토양에서 자란 식물체에는 초미세플라스틱이 뿌리를 통해 흡수되고 더 잘게 쪼개져 축적될 수 있다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립화학회에서 발행하는 화학분야 국제학술지 ‘환경과학-나노’ 표지논문으로 실렸다. 미세플라스틱은 크기 5㎜ 이하 합성고분자화합물이며 100㎚(나노미터) 이하는 초미세플라스틱으로 구분한다. 생성 방법에 따라 1차 미세플라스틱, 2차 미세플라스틱으로 구분된다. 1차 미세플라스틱은 세안제나 치약 등에 들어간 미세한 스크럽제처럼 미세플라스틱 형태로 만들어진 것을 말하고 2차 미세플라스틱은 플라스틱 제품 사용과정이나 버려진 뒤 조각나고 파편화된 것을 말한다. 이번 연구에 앞서 상추, 밀 같은 농작물 내부로 초미세플라스틱이 흡수될 수 있다는 연구결과가 발표되기도 했다. 이번 연구에서는 식물 내부로 2차 미세플라스틱이 쉽게 흡수되고 복합오염된 토양 속에 있는 중금속 성분은 일반 중금속 오염 토양보다 15% 가량 더 많이 흡수된다고 밝혀졌다. 연구팀은 중금속인 카드뮴과 폴리스티렌(PS) 나노입자로 복합오염시킨 토양에서 애기장대라는 식물을 키우는 실험을 했다. 21일 뒤 뿌리와 잎의 횡단면 세포를 투과전자현미경으로 관찰했다. 그 결과 세포내 초미세플라스틱 입자 크기는 평균 30㎚로 땅 속에 처음 집어넣은 50㎚보다 작고 입자가 더 거칠게 변화된 것이 확인됐다. 이는 식물 대사작용을 통해 초미세플라스틱이 더 잘게 쪼개졌다는 것을 의미한다. 이렇게 잘게 쪼개진 초미세플라스틱은 인체에 유입될 경우 세포 속에 축적될 가능성도 크다. 국내 농작물 재배시 햇빛을 차단해 온도유지, 증발산 감소, 잡초방제 등을 위해 흙 위에 덮는 까맣고 얍은 플라스틱 필름(멀칭필름)이 연간 70만t 가량 쓰이고 있는데 미세화돼 땅 속에 유입되고 축적되는 것으로 알려져 있다. 안전성평가연구소 환경독성영향연구센터 윤학원 박사는 “이번 연구는 다양한 오염물질로 복합오염된 토양에서 경작된 농작물이 먹이사슬 최상위 포식자인 인간에게 유해한 영향을 줄 수 있다는 것을 명확히 보여주고 있다”라며 “이번 연구를 근거로 국내 유통 농산물의 초미세플라스틱 흡수와 오염도 조사가 필요하다”라고 말했다.

지난달 31일부터 오는 12일까지 영국 글래스고에서 열리고 있는 ‘제26차 유엔기후변화협약 당사국총회’(COP26)에 참가한 한국이 주요 국가와 국제기구들과 기후, 환경협력 강화에 적극 나서고 있다. 환경부는 인도네시아, 글로벌녹색성장기구(GGGI)와 환경협력 양해각서를 체결하는 한편 프랑스, 몽골, 베트남, 인도, 중국, 미국 등 9개국 환경관련 장·차관과 아시아개발은행, 유엔해비타트 등 3개 국제기구 사무총장과 면담하는 등 활발한 양자협력을 진행하고 있다고 7일 밝혔다. 한경애 환경부 장관은 지난 2일 바르바라 퐁필리 프랑스 생태전환부 장관과 양자회담을 갖고 탄소중립 이행을 위한 재생에너지 전환 및 확대방안을 논의하고 전 세계 기후행동을 촉구하기 위한 신뢰성 있는 기후재원 마련 중요성에 공감하는 한편 프랑스가 주도하고 있는 생물다양성보호지역 확대에 협력을 약속했다. 몽골과는 한·몽 환경정책협의체를 통해 기후변화, 대기질, 폐기물 분야를 포괄하는 협력을 강화해 나갈 것을 합의하고 생물다양성 보존, 토양회복, 대기오염 저감 등에 대한 지속 협력을 논의했다. 베트남과는 수자원의 지속가능한 관리, 고형폐기물 관련 협력방안 논의와 함께 베트남 생물다양성 전시교육센터의 성공적 건립과 운영을 위한 한국의 축적된 경험과 전문성을 기반으로 협력모델을 만드는 등 적극적으로 협력키로 했다. 한국의 신남방정책 핵심 협력국가인 인도네시아와는 수상태양광사업 등 다양한 물분야 협력을 강화키로 했고 인도네시아 수도 이전에 있어 한국의 정보통신기술 기반 스마트도시설계 경험을 공유할 예정이다. 두 나라는 실질적 성과 도출을 위해 공동협의위원회를 구성해 지속적 환경정책 공유 및 이행점검을 추진키로 했다. 특히 한국은 최근 발생한 요소수 수급불균형 해소를 위해 중국에 이어 두 번째로 한국에 요소수출이 많은 인도네시아의 수출물량 확대를 요청했다. 지난 4일에는 중국 생태환경부 차관과 만나 동북아 호흡공동체로서 양국이 미세먼지 뿐만 아니라 기후정책 등 환경협력 분야를 확대해 나가는데 한중환경협력센터와 중국환경과학원 내에 올해 완공 예정인 한중연합환경연구실험실을 적극 활용키로 합의했다. 한편 한 장관은 지난 4일 한국홍보관에서 열린 ‘기후교육! 탄소중립을 향한 핵심역할과 과제’에 참여해 미래세대가 탄소중립 사회 실혐을 위해 끊임없이 목소리를 내줄 것을 요청하고 정부는 탄소중립 정책을 통해 미래세대 기대에 부응하겠다고 약속했다.

식물을 물러 썩게 만드는 곰팡이를 제거할 수 있는 자생 미생물이 토양에서 발견됐다. 환경부 소속 국립생물자원관은 2일 식물의 고질적인 질병인 균핵병 유발 곰팡이를 사멸시키는 자생 방선균을 찾아냈다고 밝혔다. 생물자원관은 지난해부터 박숙영 순천대 교수팀과 방선균의 강한 항균 활성 연구를 진행해 국내 토양에서 100균주 이상의 방선균을 분리 배양하는 실험을 진행했다. 그 결과 식물 균핵병을 일으키는 곰팡이 제거 능력이 우수한 방선균(스트렙토마이세스 뮤리누스 JS029) 1종을 찾았다. 균핵병을 유발하는 스클레로티니아 속 곰팡이는 은방울꽃·벚나무 등 400여종의 야생식물뿐 아니라 배추·상추 등 재배식물에도 피해를 일으키는 토양 병원균이다. 균핵병 방제에는 화학농약이 주로 사용된다. 연구진은 발견한 방선균(JS029)이 식물병원균 예방과 질병 확산 억제 효능이 있는 것을 확인했다. 발아시킨 배추 화분에 균핵병균을 접종하면 발아된 배추가 모두 죽은 반면 방선균을 접종한 발아된 배추는 건강하게 자랐다. 식물에 치명적인 병원균인 모잘록병균·사과나무 흰날개무늬병균·뿌리썩음병균 등 총 13종의 병원균 생장을 억제하는 동시에 식물의 생장 촉진 효과도 보였다. 연구진은 방선균의 식물병 방제 효능에 대한 특허를 출원하는 한편 화학농약을 대체하는 친환경 생물농약으로 활용 여부에 대한 연구를 진행할 예정이다. 박진영 국립생물자원관 생물자원연구부장은 “활용 가능성이 높은 미생물자원을 지속해서 발굴해 친환경 생물농약 및 영양제 등으로 적극 활용할 계획”이라고 밝혔다.

[편집자주] “우리 집이 불타고 있다. 당신들이 좀 무서워했으면 좋겠다”며 세계 지도자들을 질타한 스웨덴의 청소년 환경운동가 그레타 툰베리. 불타고 있는 건 툰베리의 집만이 아니다. 우리 아이들의 집이고 미래다. 자연은 기후변화를 통해 지속적으로 경고를 보냈지만, 어른들은 이런저런 핑계를 대며 외면했다. 환경학자들은 “미래 세대가 절체절명의 위기에 직면했고, 당장 문제를 해결하지 않으면 공존을 장담할 수 없다”고 입을 모은다. 더 많은 것을 가지려는 욕망과 이기심을 위해 지구를 계속 채찍질한다면 우리 아이들은 언제든 인류의 ‘마지막 세대’로 전락할 수 있다. 우리가 함께 불을 꺼야 하는 이유다. 오는 31일부터 열리는 제26차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP26)를 앞두고 기후위기 시대를 살아가는 어린이들의 생존 보고서를 통해 답을 찾는다. 기획에는 초록우산어린이재단과 그린피스가 함께했다.‘강원 동해안 및 산간지방은 우리나라 대설 다발지역으로 늦겨울인 1, 2월에 많은 눈이 내린다.’ 지리 교과서는 강원도를 이렇게 소개한다. 그러나 강원도에 눈이 많이 온다는 말은 이제 옛말이 됐다. 온난화로 날씨가 따뜻해지면서 눈 쌓인 태백산맥을 보기 어려워졌다. 눈이 귀해지면서 강원도의 산은 바싹 말랐다. 건조해진 산은 불쏘시개다. 한 번 불이 붙으면 크게 번져 인간이 사는 마을을 집어삼키는 재앙이 됐다. 2019년 강원 고성과 속초를 휩쓸었던 산불은 도로변 전신주 고압전선이 끊어지며 시작된 인재였지만 수분기 없는 낙엽들이 불을 화마로 키웠다. 고성에 사는 정민서(15)양도 2019년 산불의 피해자다. “민서 아빠와 결혼해서 이 동네 처음 왔을 때만 해도 겨울에 눈이 참 많이 왔어요.” 민서의 엄마 엄미숙(56)씨는 32년 전을 떠올렸다. 민서는 기억하지 못하는 일이다. 폭설이 생소한 민서는 엄마의 기억과 다른 강원도에서 살아간다.● 건조한 강풍 타고 순식간에 번진 화마 가족과 함께 집에서 쉬고 있던 민서는 저녁임에도 이상하리만큼 붉은 하늘을 보며 의아하게 생각했다. 얼마 후 산불이 발생했다는 재난 알람 문자가 휴대전화를 울렸다. 집 밖으로 나가니 하늘은 더 붉어졌고 멀리서 시뻘건 불길과 연기가 보이기 시작했다. 큰일은 아닐 거라고 믿으며 민서네 가족은 자동차에 몸을 실었다. 불길이 확산되는 속도는 점점 거세졌다. 삽시간에 집과 차 안까지 그은 냄새가 가득 퍼졌다. 부모님과 가깝게 지내던 분의 펜션으로 몸을 피했다. 뜬눈으로 밤을 지새웠다. 민서의 가족은 뼈대만 남기고 흉측하게 타버린 집을 보고 망연자실했다. 민서 가족은 리조트, 연수원, 조립주택으로 피난민처럼 떠돌았다. 민서 엄마 엄씨는 충격으로 안면에 마비가 왔다. 학교에서는 민서가 산불 피해로 불안지수가 높게 나왔다며 심리 치료를 권했다. 2년간 불안정한 생활을 하던 민서의 가족은 올해 2월 새집을 지어 이사하면서 겨우 안정을 되찾았다. 화마가 할퀸 상처가 다 나은 것은 아니다. “저녁 하늘이 조금 붉으면 그때가 떠올라요. 또 산불 아닐까, 우린 어디로 피해야 하나…. 가슴이 벌렁거려요.”● 불 먹은 나무들…2년 지나도 씻기지 않은 상흔 지난 5일 민서 가족과 함께 둘러본 고성·속초는 산불의 흔적을 말끔히 지워 내지 못한 모습이었다. 속초고등학교에서 1㎞만 걸어가면 뼈대만 남은 2층짜리 건물이 덩그러니 서 있다. 내부는 까맣게 그을려 이전의 흔적을 찾을 수 없었다. 불이 났을 당시 열기로 폭발해 깨진 유리창 조각만 바닥에 흩뿌려져 있었다. 영랑호 인근 리조트 펜션 20여채도 모두 불탄 그대로 남아 있었다. 불이 났을 땐 멀쩡해 보였던 나무들은 2년 반 동안 서서히 죽어갔다. 조경업계에서는 이를 ‘불 먹었다’고 표현한다. 고성 토성면 인근 나무들은 불을 먹어 껍질이 벗겨지고 매끈한 심만 남아 을씨년스러운 분위기를 자아냈다. 산불이 이렇게 커진 데에는 건조해진 기후와 강한 바람이 큰 몫을 했다. 엄씨는 “눈이 많이 왔을 시절에는 한겨울에 쌓인 눈이 봄까지 꽁꽁 얼어 있고, 천천히 녹으니까 상대적으로 습했다”면서 “요새는 눈이 많이 안 오고, 눈이 와도 금방 녹으니 낙엽이 말라서 바삭바삭하다. 불이 나면 잘 탈 수밖에 없는 조건”이라고 말했다. ● 국내 산불 피해액 10년새 5배 증가 실제로 우리나라의 산불 발생 빈도는 10년 전과 비교해 크게 늘었다. 산림청에 따르면 2011년 산불 발생 건수는 277건, 피해 면적은 1090㏊ 수준이었지만 지난해에는 발생 건수 620건, 피해 면적 2920㏊로 2~3배씩 증가했다. 피해액도 2011년 290억 6300만원에서 1581억 4100만원으로 5배 이상 급증했다. 권원태 APEC기후센터 원장은 “우리나라의 겨울철 온도가 높아지면서 토양 수분이 빠르게 말라버리는 현상이 일어나고 있다. 그러면 봄철 가뭄이 더 심해지고 산불에도 영향을 미친다”고 설명했다.● “소금 타야겠다” 싱겁고 뜨거운 남해 청정 바다 박수자(52)씨가 김순주(10)양을 품었던 해, 순주의 아빠 김동연(58)씨는 전남 완도군 청산도 먼바다에 나가 전복을 키우기 시작했다. 어두컴컴한 새벽부터 배를 타러 나가는 부지런함 덕에 연매출은 8억원까지 올랐다. 순주를 먹이고 입히고 가르치기에 부족함이 없었다. 순주에게 전복은 웃음꽃이자 힘의 원천이자 부모님의 사랑이었다. 하지만 올해는 마냥 웃을 수가 없다. “전복 잘 키우기로 소문난 아빠, 엄마가 한숨 쉬는 소리를 자주 들었어요. 날씨 때문에 전복이 많이 죽고 잘 자라지도 않아서 그런가 봐요. 아빠가 힘들게 고생했는데 너무 속상해요.” 순주는 지난여름 작은 배를 타고 아빠의 전복 양식장을 구경하러 갔다가 엄마를 따라 손가락으로 바닷물을 찍어 혀끝에 댔다. 어째 짠기는 안 느껴지고 맹맹했다. “엄마는 ‘소금 타야겠다’고 하세요. 몇 년 사이에 바다가 싱거워져서 전복들이 비릿해지고 잘 죽는대요. 진짜 소금 포대라도 사다가 뿌려야 할까 봐요.”● 일찍 찾아온 더위에 전복 폐사 늘어 순주 엄마 박씨는 “올해는 최악의 여름이었다”고 고개를 흔들었다. 푹푹 찌는 더위가 7월부터 찾아왔다. 전복은 수온과 염분에 예민하다. 15~20도에서 가장 잘 자라고 더우면 먹이인 미역과 다시마를 먹지 않는다. 어민들은 양식장 수온이 23~24도일 때까지만 먹이를 주고 25도가 넘어가면 먹이 공급을 중단한다. 고수온이 계속되면 먹이를 안 주는 날이 늘어난다. 먹이를 안 주면 폐사량은 적지만 전복에 살이 차지 않는다. 김병학 국립수산과학원 남해수산연구소 연구관은 “수온이 올라가면 4년산 전복의 40~80%, 2년산 20~40%가 산란을 한다”며 “고수온에서 산란하면 면역기능과 대사가 현저히 저하돼 먹이를 계속 주면 폐사할 확률이 크다”고 말했다. ● 기후변화 대응 실험장이 된 양식장 순주가 사는 청산은 완도 12개 섬 중에서도 연육교를 놓지 못할 정도로 수심이 깊고 파도도 세 전복 양식에 적합하다. 청산 바다에서 자란 전복은 도매상인들이 마리당 2000원을 더 쳐줄 정도로 상품성을 인정받는다. 올해는 양식을 망친 어민들이 적지 않다. 양식장을 기후변화 적응을 위한 실험실로 이용한 결과다. “우리는 전복 양식장을 ‘아파트’라고 불러요. 아파트 한 칸에 100㎏은 나와야 300만~400만원을 받을 수 있어요. 너무 더우면 먹이를 주지 말라고 하는데, 더위가 길어지면 언제까지 굶길 순 없잖아요. 수온이 26도일 때 몇 칸에만 미역을 줘 보는 거예요. 먹이 준 칸에서 폐사율이 60%가 넘기도 했는데 살아남은 애들은 또 굵기가 실한 거예요. 온난화에 적응하려고 이것저것 다 해보는 거죠.” 순주 엄마는 이렇게 말했다. 완도 상황은 그나마 낫다. 올여름 전남 고흥 바다 수온은 30도를 넘어 전복 양식어가 등 102가구가 피해를 봤다. 전복 290만 4000마리가 죽었고 어류, 굴·가리비도 폐사해 약 45억원의 손해가 발생했다. 신안 흑산도와 안좌도 바다도 28도가 넘어 전복 폐사가 일어났다. 김 연구관은 “수온 변화가 적은 바다 밑에 사는 전복을 인위적으로 끌어올려 사육하니 온도 변화에 취약할 수밖에 없다”며 “28도가 넘으면 전복의 절반이 죽어 고수온 폐사로 본다”고 설명했다.● 고수온 잘 견디는 ‘슈퍼전복’ 개발 어민들은 기후변화에 살아남으려고 전복 사육기간을 줄이고 있다. 겨울부터 봄까지 3~4년 키운 성태(㎏당 6~8미)를 시장에 내놨지만 전복이 클수록 수온변화에 예민하고 폐사율이 높아 5~6년 전부터 2년~2년 6개월 키운 다음 판매한다. 고수온을 잘 견디고 사육기간이 더 짧은 ‘슈퍼 전복’ 종자도 시범적으로 키우고 있다. 싱거운 바다도 순주 부모님의 근심거리다. 기후변화로 바다에도 예측하기 어려운 집중호우가 쏟아지면서 바닷물은 점점 싱거워지고 있다. “더운 여름 좀 버텼나 싶었더니 9월에 비가 깜짝 놀랄 정도로 많이 쏟아졌어요. 염도 떨어지면 전복이 스트레스를 받거든요. 비 온 직후는 괜찮아 보여도 시름시름 앓다 결국 죽더라고요.” 전남 강진만 마량 해역에선 지난 7월 5~7일 3일간 집중호우가 쏟아져 전복 2300만 마리가 집단 폐사했다. 민물이 바다에 유입돼 염분이 5~15pus(해수 1㎏에 든 염류의 양(g))로 낮아진 탓이다. 바닷물 염분농도는 보통 30~33pus로 전복 폐사 기준은 22pus 이하로 본다. ● 비 멎기 무섭게 찾아온 가을 불볕더위 한 해 전복 농사의 시작인 가을에 찾아온 불볕더위 역시 순주네를 괴롭혔다. “전복 먹이가 되는 미역을 9월 말부터 키우기 시작해요. 모내기처럼 미역 포자를 긴 줄에 붙여야 하는데 수온이 높으면 포자가 다 녹아버리거든요. 어쩔 수 없이 일주일 정도 미뤘는데 하루 이틀만 늦어도 미역 성장 속도가 더뎌서 손해가 크죠. 포자값도 작년보다 2배 가까이 올랐고요. 11월에 아기전복(치패)도 입식해야 하는데 날씨가 도와줄지 모르겠어요. 올해는 발 뻗고 자는 날이 없네요.” 고성 손지민·서울 오달란 기자 sjm@seoul.co.kr ● 지난 겨울 고성·속초 강수량 고작 11.4㎜ 새로 관측되는 기상 데이터들은 우리 삶의 아주 가까운 곳에서 이미 기후변화가 시작됐다고 경고하고 있다. 메마른 봄부터 산불이 자주 나는 강원 영동지역은 겨울철 강수량이 눈에 띄게 줄었고, 비열(물질 1ｇ의 온도를 1도 높이는 데 필요한 열량)이 높아 쉽게 데워지지 않는다는 바다의 여름 수온이 10년 평균치를 웃돈다. 18일 기상청의 기상자료개방포털을 활용해 강원 영동지역의 겨울철(12월~이듬해 2월) 강수량을 살펴본 결과 2011년부터 지난해까지 최근 10년 평균 113.8㎜였던 강수량은 최근 5년간 평균 100.1㎜로 12.0% 줄었다. 30년 평균 강수량(129.8㎜)과 비교하면 약 22.8% 감소했다. 지난해 이 지역의 겨울철 강수량은 11.4㎜에 그쳤다. 최근 10년 평균 강수량의 10분의1에도 못 미치는 극소량이다. 눈비가 오는 날도 크게 감소했다. 최근 10년간 강원 영동지역의 겨울철 평균 강수 일수는 16.1일이었으나, 최근 5년 평균은 11.7일로 4일 이상 줄어들었다. 이석우 산림청 국립산림과학원 산림환경보전연구부장은 “지구온난화로 겨울철 가뭄 경향이 짙어지고 있다. 온도가 올라가고 강수량이 적어지면서 산불이 일어나기 쉬운 조건이 됐다”고 설명했다. ● 올해 한반도 해역 여름 수온, 10년 평균치 1도 상회 전남 완도 앞바다는 올해 역대급 무더위를 기록했다. 국립해양조사원의 해양관측 월보를 분석해 보니 올 1~3월 수온이 통계월보가 작성되기 시작한 2005년과 비교해 평균 3.7도 올랐다. 따뜻한 겨울바다가 지속되면 아열대 어종이 출현하는 등 해양 생태계가 바뀐다. 지난 7월 평균 수온은 23.3도로, 최근 16년 새 가장 높았다. 수온 변화는 전복 양식 어가가 많은 남해만의 일이 아니다. 동해, 서해, 남해 등 3개 해역 10개 관측지점의 올해 7~9월 평균 수온은 2012년 이후 10년 평균치를 0.99도 웃돌았다. 특히 지난 7월 평균 수온이 23.86도로 10년 평균치(22.14도)보다 무려 1.72도 높았다. 수온이 3일 이상 28도를 넘거나 전일 수온 대비 5도 이상 상승하는 등 급격한 수온 변동이 있을 때 수산과학원이 발령하는 고수온 경보 횟수도 올해 다섯 번으로 기록돼 2017년 이후 가장 많았다. 국립수산과학원 기후변화연구과 관계자는 “바다가 함유할 수 있는 열 용량은 대기의 1000배로, 쉽게 달아오르지 않지만 한 번 수온이 오르면 잘 식지 않는다”면서 “표층뿐만 아니라 점점 깊은 바다로 고온 현상이 전이되고 있어 우려스러운 상황”이라고 진단했다. 고성 손지민·서울 오달란 기자 sjm@seoul.co.kr

새로운 연구에 따르면, 중국이 달에서 가져온 암석 샘플이 아폴로 프로그램이 수십 년 전에 가져온 물질보다 10억 년 더 젊은 것일 수 있다는 연구결과가 나왔다. 지난해 12월 중국의 창어 5호 우주선이 월면의 '폭풍의 바다'라는 지역에서 채취한 암석 샘플 1.73kg을 지구로 가져왔다. 이후 귀중한 월석 샘플에 접근할 수 있는 과학자들은 암석과 그 암석이 지닌 태양계의 비밀을 알아내기 위한 일련의 실험을 시작했다. 다행히도 우주선은 달과 태양계 생성에 대한 과학자들의 지식 틀에 있는 중요한 구멍을 메우기 위해 완벽한 샘플을 채집한 것으로 보인다. 새로운 연구에 따르면, 이번에 회수된 달 암석 샘플 중 두 개의 작은 조각은 약 19억 7000만 년 전의 것으로 추정된다. 오차 범위는 플러스 마이너스 5000만 년이다. 미주리주 세인트루이스에 있는 워싱턴 대학의 행성 과학자이자 공동 저자인 브래드 졸리프는 "20억 년의 격차를 좁힐 수 있는 완벽한 표본"이라고 성명에서 밝혔다. 그는 베이징을 근거로 하는 연구팀에 참여하고 있다. 그 간격의 범위는 회수된 아폴로 샘플의 암석 대부분이 형성된 약 30억 년 전부터 연대 측정이 가능한 젊은 충돌 크레이터가 형성된 약 10억 년 전까지다. 45억 년의 태양계 역사를 구성하기 위해 과학자들은 시간이 기록된 샘플을 크레이터 연대 측정이라고 하는 상대 연령을 식별하는 기술에 결합했다. 졸리프 박사는 "행성 과학자들은 표면에 크레이터가 많을수록 더 오래되고 크레이터가 적을수록 표면이 더 젊다는 것을 알고 있다. 이는 훌륭한 상대적 결정법이다"이라면서 "그러나 그것에 절대적인 연대를 결정하려면 월면에서 샘플을 가져와야 한다"라고 설명했다. 이 접근방식을 사용하여 과학자들은 아폴로 샘플의 출처를 조사해 실험실에서 결정된 나이를 기록하고, 얼마나 많은 크레이터가 존재하는지를 계산할 수 있다. 그런 다음 행성 과학자들은 막 파헤쳐진 달의 토양에 대해 대략적인 연대를 추산할 수 있다. 이는 과학자들이 결코 얻을 수 없는 다른 태양계 천체의 신선한 샘플에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있는 연대 계산법이다. 그런데 이제까지는 30억에서 10억 년 전의 달 샘플이 없었기 때문에 과학자들의 크레이터 연대 측정 타임라인에는 엄청난 간격이 있었다. 크기가 몇 밀리미터에 불과한 두 개의 작은 달 암석이 그 엄청난 간극을 구멍을 메우는 데 결정적인 도움이 되었다. 졸리프 박사는 "이 연구에서 우리는 '약 20억 년에 플러스 마이너스 5000만 년'이라는 매우 정확한 연대 측정을 성공했다"라며 "이는 참으로 경이로운 결과로, 행성 시간의 관점에서 볼 때 그것은 매우 정확한 연대 결정"이라고 덧붙였다. 이 샘플의 나이는 화산 폭발 중에 형성되는 현무암이라는 암석 유형이기 때문에 중요한데, 이전까지 과학자들은 약 30억 년 전까지 달에서 용암이 흐른 증거만을 가지고 있었기 때문이다.  과학자들은 달의 지각이 얇고 열을 생성하는 요소가 상대적으로 풍부하기 때문에 이 지역에서 가장 젊은 달의 현무암을 발견할 것으로 예상했다. 그러나 연구자들은 암석이 그렇게 늦게까지 어떻게 녹은 상태로 남아 있었는지에 대해서는 여전히 확실하게 밝혀내지 못하고 있다. 이 연구결과는 '사이언스' 저널 10월 7일(현지시간) 발표된 논문에 게재되어 있다.

SF소설가 앤디 위어의 소설을 원작으로 만들어진 2015년 영화 ‘마션’의 주인공 마크 와트니는 식물학자이자 기계공학자로 나온다. 화성 탐사 중 뜻하지 않은 사고로 홀로 화성에 남겨진 와트니는 구조대가 올 때까지 생존하기 위해 고군분투한다. 식물학자인만큼 식량 확보를 위해 기지 내에 화성의 흙을 깔고 인분으로 거름을 만들어 감자를 심고 로켓연료와 촉매로 부족한 물을 만들어 내는 장면이 나온다. 그런데 미세중력, 진공상태, 우주방사선, 토양성분 등 지구와 전혀 다른 환경에서 영화에서처럼 감자 키우는 것이 가능할까 많은 사람들이 궁굼해했다. 그런데 최근 미국 과학자들이 화성의 흙과 똑같은 성분을 이용해 식물을 키우는데 성공해 주목받고 있다. 미국 콜로라도주립대 농업생물학과, 산림학과, 토양작물과학과 공동연구팀은 화성의 흙에서도 지구에서처럼 식물을 키울 수 있으며 질소고정 박테리아를 이용할 경우 훨씬 더 안정적으로 식물 재배가 가능하다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 9월 30일자에 실렸다. 현재 많은 나라들과 민간우주기업들이 화성탐사에 도전하는 이유는 화성에 대한 과학적 궁금증을 해결하는 것도 있지만 궁극적으로는 화성에 인간을 정착시키기 위한 측면도 있다. 지구의 흙 속에는 대기 중 질소를 고정시킬 수 있는 박테리아가 존재하지만 화성이나 달과 같은 천체의 토양 성분은 대부분 돌가루 모양의 흙인 ‘표토’(regolith)이기 때문에 질소 고정 박테리아가 존재하지 않아 식물 생장에 필요한 질소가 부족하다는 문제가 있다. 앞서 많은 연구들에서는 표토에서도 식물이 자랄 수 있다는 것만 확인했을 뿐 식물 생장에 필요한 질소가 화성 토양에서 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없었다.연구팀은 화성의 흙과 똑같은 성분을 만든 인공 표토에서 클로버로 불리는 토끼풀 재배 실험을 했다. 한쪽은 인공 표토에 토끼풀을 심었고, 다른 한쪽은 인공 표토에 지구의 흙 속에서, 특히 식물의 뿌리혹에 붙어 기생하는 질소고정 박테리아(Sinorhizobium meliloti)를 주입한 뒤 생장관찰을 했다. 관찰 결과 질소고정 박테리아를 주입한 쪽 토끼풀은 그렇지 않은 쪽에 비해 새싹이 돋는 정도와 뿌리 및 줄기 생장이 75%가량 더 우수한 것으로 조사됐다. 화성의 토양에서도 식물이 자라기는 하지만 지구에서와 같은 수준으로 재배를 위해서는 질소 공급이 필요하다는 말이다. 영화 마션에서 감자를 키울 때 인분을 뿌리는 것은 화성 토양에서 부족한 질소성분을 공급하기 위한 방법이었다고 볼 수 있다. 연구를 이끈 농업생물학과 제인 스튜어트 교수(식물병리학)는 “이번 연구는 인간 정착을 위해 화성의 표토를 지구의 흙과 비슷하게 만드는 테라포밍을 위해서는 식물과 토양 미생물의 상호작용을 활용하는 것이 필요하다는 점을 명확히 보여주고 있다”라고 설명했다.

예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)은 작고 몸이 투명한 동물로 실험동물로 인기가 많다. 키우기가 쉬울 뿐 아니라 세포 숫자가 적으면서도 충분한 복잡성을 지닌 동물로 더 복잡한 동물의 연구 모델이 될 수 있기 때문이다. 뇌와 신경, 발달, 수명 등 여러 가지 분야에서 과학자들이 이 작은 토양 선충을 통해 얻은 성과가 적지 않다. 그런데 사실 예쁜꼬마선충에게는 귀와 눈이 없다. 후각, 촉각, 미각은 있는데 시각과 청각은 없는 셈이다. 그러나 과학자들은 오랜 연구 끝에 이 작은 선충이 눈과 귀가 없어도 보거나 들을 수 있다는 사실을 확인했다. 빛의 경우 빛의 세기 정도만 감지할 수 있는 수준이지만, 청각은 생각보다 예민해서 땅속 소리는 물론 공중에서 울리는 소리도 들을 수 있다. 심지어 들을 수 있는 주파수 범위도 100Hz에서 5KHz 정도로 매우 넓다. 귀에 해당하는 감각 기관이 전혀 없는 1mm 벌레치고는 놀랄 만큼 예민한 청력이다. 예쁜꼬마선충의 감각을 15년 동안 연구해온 미시간 대학의 숀 추 교수가 이끄는 연구팀은 이 작은 벌레의 뛰어난 청력의 비밀을 밝혀냈다. 연구팀에 의하면 예쁜꼬마선충의 귀는 바로 벌레 자신의 몸이다. 예쁜꼬마선충의 몸이 척추동물의 내이에 있는 달팽이관(와우관) 같이 소리의 진동을 감지하는 것이다. 선충의 몸도 달팽이관처럼 길고 내부는 액체로 채워져 있어 가능한 일이다. 몸 안의 체액에서 진동을 감지하는 세포도 두 가지 종류가 있어 생각보다 넓은 범위의 소리를 감지할 수 있다. 예쁜꼬마선충의 뛰어난 청력은 천적을 피할 때 특히 유용하다. 땅속에서 작은 선충을 잡아먹는 포식자를 피할 수 있는 가장 좋은 방법은 소리를 듣고 눈에 띄기 전에 먼저 피하는 것이다. 사실 몸길이 1mm인 작은 벌레가 별도의 청각 기관을 갖춘다고 해도 너무 크기가 작아 음파를 효과적으로 감지하기 어렵다. 따라서 아예 몸 전체를 청각 기관으로 활용해 갖출 수 있는 최대 크기의 청각 기관을 확보한 것이다. 과학자들은 이미 반세기 이상 예쁜꼬마선충을 연구해왔지만, 아직도 이 작은 벌레 안에는 풀지 못한 수많은 비밀이 담겨 있다. 앞으로도 많은 과학자들이 이 작은 벌레에게 해답을 얻기 위해 실험실에서 연구를 계속할 것이다.

“이제 충북 영동군을 일라이트 산업의 중심지로 불러 주세요.” 과일의 고장으로 불리는 전통 농업 지역인 충북 영동군이 일라이트 산업 육성에 적극 나서고 있다. 일라이트는 영동군이 세계 최대 매장량 5억t을 자랑하는 천연광물로 음이온 발생, 항균, 탈취, 중금속 흡착 등 다양한 효능을 가진 신비의 광물이다. 현재 영동군의 광산 4곳에서 연간 2000여t의 일라이트가 채굴돼 각종 산업에 공급되고 있다. 영동군은 과일과 일라이트를 양 날개로 삼아 지역발전을 견인하겠다는 전략이다.16일 영동군에 따르면 2023년까지 150억원이 투입돼 일라이트 산업의 성장거점 역할을 할 일라이트 지식산업센터가 건립된다. 영동산업단지 내에 들어설 이 센터는 부지면적 1만 5889㎡, 연면적 8033㎡, 지상 4층 규모다. 건물에는 공장 입주시설 36실, 회의실, 휴게실, 카페 등 사용자 중심의 다양한 시설들이 들어선다. 외부에는 주차장과 최적의 물류작업을 처리할 수 있는 하역공간이 갖춰진다. 센터에 들어설 기업들도 속속 결정되고 있다. 지난달 군은 경기 고양의 사료 제조업체인 하농과 충남 아산의 건자재 생산업체인 천지건업 등 기업 2곳과 일라이트 지식산업센터 입주 협약을 체결했다. 두 업체는 센터 준공과 동시에 입주해 일라이트 신제품 개발과 상용화를 적극 진행하기로 했다. 영동군에선 이미 기업들의 일라이트 제품 생산이 활발하다. 10여개 기업들이 일라이트가 가미된 팔찌와 목걸이, 소파, 비누, 온수매트, 타일, 소금, 암반수 등을 만들고 있다. 비누의 경우 개당 가격이 5000원에서 2만원까지 있다. 일반 비누보다 비싸지만 한번 사용해 본 소비자들이 계속 찾고 있다. 또 영동군의 한 건강기능식품 업체는 최근 일라이트를 활용해 철분이 200% 이상 증가하고 비린내까지 없는 콩나물 재배에 성공했다. 이 콩나물은 일반 콩나물보다 길이가 11%나 길다. 이 업체는 이 재배법을 특허출원할 예정이다. ●광산 4곳서 연간 2000여t 채굴 군은 관광산업에도 일라이트를 접목하고 있다. 총 2675억원이 투입돼 영동읍 매천리 일원에 레인보우 힐링관광지를 조성하며 일라이트를 활용한 치유센터를 지을 예정이다. 이미 완공한 숙박동 20실은 일라이트가 함유된 타일과 벽지가 사용됐다. 일라이트 홍보를 위해 힐링관광지 내에 들어서는 18홀 규모의 대중골프장 이름은 ‘일라이트CC’로 정했다. 광물 명칭으로 골프장 이름을 정한 것은 국내에서 유일하다. 총공사비 750억원이 투입되는 이 골프장은 2023년 4월 개장이 목표다. 영동군 힐링사업소 정하영 웰니스단지 건축담당은 “일라이트 타일과 벽지는 일반제품보다 두배 이상 비싸지만 군의 역점사업을 홍보하며 이용객들에게 좋은 환경을 제공하기 위한 것”이라며 “탈취 효과 등이 크기 때문에 객실에 들어오면 다른 숙박시설에서 느낄 수 없는 상쾌함을 경험하게 될 것”이라고 자랑했다. ●일라이트 비누 비싸도 피부 보습 탁월 군은 일라이트 산업 육성을 위한 조례도 마련 중이다. 이 조례에는 ‘영동군수는 일라이트 산업이 성장발전할 수 있도록 필요한 정책을 개발하고 이를 위한 시책을 적극 추진해야 한다’는 내용이 담겨 있다. ‘일라이트산업 육성위원회를 구성한다’는 내용도 들어갔다. 위원회는 총 15명 이내로 구성되고, 부군수가 위원장을 맡게 된다. 영동군은 세계 최초로 일라이트를 액상 형태로 추출해 항산화 및 탈취 효과를 극대화할 수 있는 연구도 진행했다. 한국세라믹기술원 부설 오송융합바이오세라믹소재센터에 의뢰해 검증시험도 했다. 그 결과 일라이트에서 나오는 방사능은 자연 방사능 정도의 안전한 것으로 확인됐다. 동물 대상 실험 결과 피부염 및 장내 염증 억제 효능도 있는 것으로 조사됐다. ●세계 최초로 액상 형태로 추출 추진 충북도도 영동의 일라이트 산업 육성에 힘을 보태고 있다. 도가 공을 들이고 있는 화장품, 바이오산업 등에 일라이트 효능을 더할 경우 획기적인 제품이 탄생할 수 있어서다. 도는 영동군, 한국세라믹기술원과 손잡고 8억원을 투입해 프리미엄급 일라이트 제품 개발을 위한 기술지원 사업을 벌이고 있다. 이 사업은 벌써 성과를 거두고 있다. 지난해 일라이트가 포함된 프리미엄 비누 1종이 개발됐다. 이 비누는 고분자 복합화를 통해 항산화 효능을 극대화했다. 타사 제품 대비 피부보습력이 우수하다는 평가를 받는다. 일라이트 추출물이 함유된 프리미엄 보디워시도 탄생했다. 피부보습과 냄새 제거 효과가 뛰어나다고 한다. 일라이트가 함유된 토양개량제와 입상복합비료는 올 하반기 출시될 예정이다. 현재 충북대가 토마토와 상추를 대상으로 토양 개량 및 생육촉진 효과를 분석하고 있다. 일라이트를 기반으로 한 항균탈취제와 프리미엄 미스트의 개발도 진행되고 있다. 오는 11월 시제품이 나온다. ●영동 일라이트 ‘테라피 축제’ 예정 충북도는 영동군과 손잡고 80억원을 투입해 영동군 용산면에 고순도 일라이트 생산센터도 건립한다는 계획이다. 이곳은 돌멩이의 일종인 일라이트를 곱게 가루로 만드는 등 기업들이 원하는 일라이트 원료를 생산해 공급하는 역할을 하게 된다. 도는 일라이트 인프라가 구축되면 전국에 산재해 있는 관련 기업들이 영동으로 몰려오면서 일자리가 창출되는 등 지역 경제에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 현재 국내 일라이트 기업은 60여곳이다. 이 가운데 20곳이 충북에 있다. 임동영 영동군 일라이트 팀장은 “2019년부터 일라이트 전담팀을 만들어 산업을 키우고 있다”며 “일라이트산업 육성의 컨트롤타워 역할을 할 재단도 만들 계획”이라고 밝혔다. 이어 임 팀장은 “머드도 일라이트와 같은 일종의 점토광물인데, 보령이 머드축제로 고장을 널리 알리고 있다”며 “일라이트를 테마로 한 테라피축제도 열 계획”이라고 덧붙였다.

가을 학기가 시작되어 학생들에게 질문을 하나 했다. “여러분 기억에 남는 가을 풍경 있나요?” 골똘히 생각하던 학생들 대부분은 단풍 이야기를 꺼냈고, 누군가는 한강변의 코스모스 밭, 또 다른 이는 달콤한 계수나무 향기를 언급했다. 사실 내 질문에는 정답이 없다. 답을 듣기 위해 질문을 던진 것도 아니다. 질문의 의도는 우리 모두에게 공평하게 주어진 가을이라는 시간 동안 각자 다채로운 풍경을 감각할 준비를 하자는 것이었다.여름과 가을 사이 이맘때의 숲에서는 붉게 익어 가는 열매가 보이고, 꽃향기보다는 달콤한 잎과 열매 향기가 난다. 잎도 온전한 초록이 아닌 단풍 과도기의 연한 연둣빛을 띠는데, 이것은 봄의 새 잎과는 확연히 다르다. 보라색 꽃도 유독 눈에 띈다. 연한 보라색 꽃잎의 개미취, 그보다 진한 보라색의 층꽃나무, 보라색에 옅은 회색이 섞인 듯한 빈티지한 색의 방아풀 그리고 대표적인 가을꽃인 솔체꽃과 부추속 식물들. 나는 매년 한여름 즈음에 피는 솔체꽃을 보며 가을이 오고 있음을 실감한다. 내가 솔체꽃을 유심히 보게 된 것은 8년 전부터다. 광릉에서 일하던 때, 기다란 꽃대 끝에 매달린 보라색 꽃이 바람에 하염없이 흔들리는 장면을 목격했다. 바람이 워낙 많이 불어 어느 순간엔 90도 이상의 각도로 흔들렸는데, 이상하게도 줄기가 흔들리고 휘어지면서도 절대 구부러지지는 않았다. 50㎝ 정도의 긴 꽃대 끝에는 무게가 꽤 나가 보이는 머리 모양 꽃이 피어 있었다. 솔체꽃이었다. 그 후 약용식물을 그리는 프로젝트를 수행하면서 솔체꽃을 더 자주 만났다. 가을이 깊어지고 바람이 많이 불수록 마주치는 솔체꽃 무리는 더 많이 흔들리고 휘어졌다. 그리고 가을비가 내리던 어느 날, 이들은 여느 때와는 다르게 꽃대가 땅을 향해 모두 휘어진 채 쓰러져 있었다. 지난밤 거센 비바람을 이기지 못하고 기울어진 듯 보였다. 그러나 줄기가 기울어졌을 뿐 완전히 꺾이지는 않아 생명력은 그대로였다. 강한 바람에 맞서 무게중심을 낮춰 버틴 것으로 보였다. 그해 가을부터 솔체꽃과 코스모스, 산부추처럼 얇고 긴 꽃대를 가진 가을꽃을 유심히 보기 시작했다. 바람에 기울어질지언정 부러지지 않는 이들을 보며 바람과 줄기, 이 둘은 어떤 상관관계가 있는 것일까 문득 궁금해졌다. 식물의 줄기는 꽃이나 열매 혹은 잎만큼 중요하게 여겨지지는 않지만 식물을 지탱하는 막대한 역할을 한다. 지상부의 중심에서 식물을 지탱하기 위해 체계적으로 응집된 조직이 줄기를 구성한다. 표피 내부에는 물과 양분이 이동하는 체관과 물관, 형성층이 있고, 이를 통해 줄기는 다른 기관으로 물과 양분을 이동시키거나 더위나 추위로부터 식물을 보호한다. 이러한 줄기의 최대 적은 움직이는 공기라고도 할 수 있는 바람이다. 바람이 셀수록 줄기는 더 많이 흔들린다. 줄기가 심하게 흔들릴수록 뿌리를 잡아당겨 토양으로부터 뿌리를 분리시키고, 뿌리의 물 흡수능력을 저하시키기까지 한다. 줄기가 바람에 오랫동안 노출되면 줄기 표면이 건조해지고 식물은 수분 손실을 줄이기 위해 잎의 모공을 닫는다. 잎의 모공이 닫히면 호흡이 줄고, 그렇게 식물은 제 속도대로 성장할 수 없게 된다.그러나 식물이 바람을 피해 고요한 곳에서만 지낼 수는 없는 법이다. 연구자들은 울창한 숲에 사는 식물과 들판에 드물게 서 있는 식물의 바람 저항성 차이를 실험했다. 그 결과 바람이 덜 부는 울창한 숲에 사는 식물보다 너른 들판에서 홀로 바람을 견뎌온 식물이 바람에 더 강한 저항력을 갖고 있다는 결과를 도출해 냈다. 바람 스트레스 없이 지낸 식물은 갑자기 불어오는 강한 바람에 취약한 반면 늘 바람을 맞아 왔던 식물은 강건하게 그 상황을 버틸 수 있다. 오랫동안 강한 바람에 노출된 식물일수록 줄기와 가지가 두껍게 진화하며, 심지어 특정 지역의 식물은 울창한 숲의 식물과 줄기, 가지의 세포 구조마저 다르다는 것이다. 바람은 식물에게 위협적이지만, 식물을 강건하게도 만든다. 아시아와 유럽 고산지대에 주로 자생하며 강한 바람을 경험해 온 스카비오사속 식물들 역시 바람에 꺾이지 않도록 질긴 줄기를 가진 채 진화한 것일까? 그럼에도 불구하고 내가 보았던 어느 날의 솔체꽃은 비바람에 땅을 향해 꽃대가 기울어져 있었다. 그러나 쓰러졌을지언정 아예 꺾이진 않았다. 기울어진 줄기는 시간이 지나면 다시 설 수 있다. 내 기억 속 가을 풍경 중엔 바람에 흩날리는 보라색 솔체꽃 밭이 있다. 멀리에서 본 이들은 하늘하늘 자유롭게 흔들리는 듯하지만, 이 풍경은 실상 줄기가 바람에 저항해 버티는 모습에 가까운 것이다.

소(牛)는 똥·오줌을 못 가려 아무 데서나 일을 보는 것으로 알려졌지만 훈련을 통해 특정한 장소에서 배설할 수 있다는 실험 결과가 나왔다. 고양이나 강아지처럼 한 곳에서만 배설하도록 훈련할 수 있는 가능성을 나타내는 것인데, 이는 청결하고 동물 친화적인 사육을 넘어 배설물에서 나오는 암모니아로 인한 간접적 온실가스 배출을 억제하는 효과를 거둘 수 있는 것으로 기대돼 고무적이다. 독일 ‘농장동물 생물학연구소’(FBN)의 동물심리학자 얀 랑바인 박사 등이 참여한 국제 연구팀은 송아지를 대상으로 한 배설 훈련 실험 결과를 생물학 저널 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology)에 발표했다. 저널 발행사 ‘셀프레스’(Cell Press)와 AP통신 등에 따르면 연구팀은 우사 한 쪽에 ‘화장실’을 마련해 자유롭게 출입이 가능하도록 하고, 젖소 송아지가 이곳에서 배설할 때마다 이들이 좋아하는 당밀시럽을 줘 화장실 이용에 대해 보상했다. 반대로 화장실 밖에서 일을 볼 때는 불쾌한 경험을 갖게 했다. 처음에는 귓속 헤드폰으로 시끄러운 소리를 들려주는 것으로 아주 혐오스럽지는 않지만, 어느 정도 처벌을 했다고 생각했지만 송아지에게는 전혀 효과가 없는 것으로 나타났다. 연구팀은 다음 방법으로 물을 끼얹어 화장실 이외 공간에서의 소변을 억제했다. 그 결과, 불과 15일에서 몇 주 만에 16마리의 송아지 중 11마리에서 성공적 결과를 얻었다. 이들 송아지는 유아보다는 뛰어나고 2~4세 아동 수준에 맞먹는 배설 처리 능력을 보였다. 연구팀은 동물도 개성이 있어 개체마다 차이가 있지만 배설 훈련 기간이 길었다면 더 높은 성공률을 보였을 것으로 낙관했다. 이번 실험엔 배뇨만…“배변도 가능할 것” 다만 황소는 실험에 포함되지 않았으며, 배뇨만 대상으로 하고 배변 훈련까지 이어지지는 않았다. 논문 책임저자인 뉴질랜드 오클랜드대학교의 동물행동학자 린제이 매튜스는 소의 하루 배뇨량은 30ℓ에 달해 소똥보다는 오줌이 더 큰 문제라면서, 배뇨와 마찬가지로 배변도 특정 장소에서 배설하도록 훈련할 수 있을 것으로 예상했다. 연구팀은 또 송아지의 배뇨 실험을 진행할 수 있는 시간이 실험윤리 지침에 따라 제한됨에 따라 배뇨를 촉진하기 위해 이뇨제를 사용한 것으로 밝혔다. 연구팀은 소의 배설 훈련 방법을 터득한 만큼 실제 소를 키우는 우사나 방목장에서 활용할 수 배설 훈련방법을 개발할 계획이다. 랑바인 박사는 “소는 다른 동물이나 가축처럼 꽤 똑똑하고 많은 것을 배울 수 있는데, 화장실 이용법 왜 못 배우겠냐”면서 “앞으로 몇 년 안에 모든 소가 화장실을 이용할 것”이라고 했다. 소가 배설하는 똥오줌이 섞이면 암모니아가 생성되는데, 이 암모니아 자체는 지구온난화에 영향을 주지는 않지만 토양으로 스며들어 미생물을 만나면 아산화질소로 전환돼 이산화탄소와 메탄 등을 잇는 위협적 온실가스가 된다. 암모니아 가스는 현재 농업 분야에서 가장 많이 방출되며 그 중 절반 이상이 가축 사육에서 나온다.

주변 공기가 얼마나 오염됐는지 솔잎 하나로 측정할 수 있는 기술이 개발됐다. 국립환경과학원은 내년부터 일부 지역에서 시범적으로 솔잎을 이용해 대기오염도를 측정한다고 21일 밝혔다. 솔잎을 활용하면 대기오염측정소가 없는 지역도 공기 오염도를 쉽게 측정할 수 있다. 이 방법은 나뭇잎이 호흡할 때 납 등의 중금속 대기오염 물질을 흡수하고 쌓아 둔다는 점에 착안해 개발됐다. 수많은 나뭇잎 중 솔잎을 활용하기로 한 것은 2년 이상 나무에 붙어 있고 계절과 상관없이 채취할 수 있어서다. 솔잎을 이용해 대기오염을 측정할 때는 먼저 측정 지점 주변의 솔잎을 실험실로 옮겨 오염도를 분석한다. 이때 솔잎은 3m 이상의 소나무에서 자란 1년생이어야 한다. 이런 솔잎을 골라 채취하고서 초저온에서 분쇄해 균질화·전처리 작업 등을 거친다. 이후 유도결합플라즈마원자발광분광기(ICPAES), 기체크로마토그래피질량분석기(GCMS) 등의 분석기기를 이용해 납을 비롯한 카드뮴, 크로뮴, 다환방향족탄화수소류 등의 오염물질을 측정한다. 유명수 국립환경과학원 환경자원연구부장은 “솔잎 시료뿐 아니라 환경시료은행에 기반한 다양한 생물 환경지표를 개발하고 대기, 수질, 토양 등의 환경오염물질 측정에 생물지표를 적극적으로 활용할 계획”이라고 말했다.

영하 20℃에 달하는 극한의 상황에서도 꽁꽁 언 상태로 최대 10년 동안 생명력을 유지하는 것으로 알려진 다세포 생물에게서 또 하나의 놀라운 사실이 확인됐다. 러시아 토양과학 물리화학생물문제연구소 연구진은 시베리아 북동부 알라제야 강 인근의 영구동토층에서 고대 담륜충을 확보해 정밀 분석했다. 오로지 암컷만 존재하는 다세포 무척추 생물인 담륜충은 방사선에 대한 내성과 극한의 건조, 또는 산소 부족같은 열악한 환경에서도 생명력을 유지하는 것으로 유명하다. 최소 3500만 년 전부터 지구상에 존재해 왔다. 연구진은 고대 담륜충을 실험실로 옮긴 뒤 방사성 탄소연대 측정을 통해 2만 4000년 전 생물이라는 사실을 확인했다. 또 냉동 및 해동 과정을 거치면서 담륜충이 냉동될 때 얼음의 결정을 견뎌내는 능력이 있다는 것도 확인했다. 이는 담륜충이 극한의 상황에서도 생명력을 유지하는 비결로서, 극저온이 가져다주는 충격을 세포와 기관이 피할 수 있는 메커니즘을 가졌다는 것을 의미한다고 연구진은 설명했다. 영구동토층에 수만 년 동안 꽁꽁 얼려있다가 해동된 담륜충은 ‘다시 살아난 뒤’ 단성 생식(무성생식, 암컷이 수컷과 수정하지 않고 새로운 개체를 만드는 생식방법)을 했다.연구진은 이번 실험 결과에 대해 “다세포 생물도 대사 활동이 거의 멈춘 휴면 상태로 수만 년을 버틸 수 있다는 사실을 입증해주는 근거”라면서 “다세포 생물이 오랫동안 냉동됐다가 다시 살아날 수 있다는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “현재로서 담륜충보다 복잡한 생명체인 포유류를 산 채로 냉동해 보존하는 것은 매우 어렵지만, 현미경으로 봐야 확인할 수 있을 정도로 작은 장기(내장과 뇌)를 가지긴 했지만, 단세포가 아닌 다세포 생물에서도 이러한 특징을 발견한 것은 매우 큰 진전”이라고 덧붙였다. 현재까지 수천 년간 얼음 상태로 얼어있다가 해동된 뒤 되살아난 것으로는 이끼나 일부 식물의 씨앗 조직 정도로 알려져 있다. 연구에 참여하지 않은 영국 맨체스터 대학의 동물학 교수인 매튜 콥은 “이 연구의 가장 놀라운 의미는 지구 온난화가 영구 동토층을 녹일 때 깨어날 수 있는 모든 종류의 생명체가 영구동토층에 얼어있을 수 있다는 사실”이라고 전했다. 연구진은 “이번 연구를 통해 얻은 정보가 인간을 비롯한 다른 동물의 세포나 조직, 기관 등을 냉동 보존할 수 있는 방법을 찾는데 도움이 되길 바란다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 국제학술지 커런트 바이올로지 최신호(6월 7일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr 

한 달 전인 지난달 25일 서울 서초구 반포한강공원에서 실종된 후 숨진 채 발견된 대학생 고 손정민씨의 양말에 묻은 흙이 강가에서 10m가량 떨어진 강물 속 토양과 유사하다는 국립과학수사연구원의 감정 결과가 나왔다. 서울경찰청은 25일 손씨의 양말에서 나온 흙과 잔디밭·강가·강물 속 등 7개 지점의 흙을 분석한 결과, 강가에서 10m 떨어진 지점의 토양과 표준편차 범위 내에서 유사하다는 검증 결과를 국과수로부터 받았다고 밝혔다. 손씨 양말의 흙이 강물 바닥 땅에서 묻었을 가능성이 크다는 추정이 가능한 대목이다. 다만 경찰 관계자는 “국과수는 이번 토양 분석 결과에 대해 수중 오염 등에 의한 결과일 수 있어 CCTV와 목격자 진술 등 사건 정황 등을 고려할 필요가 있다는 의견을 덧붙였다”고 전했다. 이에 따라 경찰은 지난 24일 추가 현장 조사를 실시해 수중 지형을 분석하고 목격자 증언 등을 종합해 사망 경위를 계속 확인할 예정이다. 경찰이 밝힌 수사 상황 등을 종합해 남은 궁금증을 문답식으로 풀어봤다.Q. 손씨 양말 흙 분석은 어떻게 했나. A. 경찰은 지난 13일 손씨와 A씨 두 사람이 술을 마시던 돗자리 위치를 중심으로 ①잔디밭, ②·③ 강가, ④·⑥ 수중 5m 지점, ⑤·⑦ 수중 10m 지점(사진 참고) 등 7곳에서 토양을 채취해 14일 국과수에 감정을 의뢰했다. 그 결과 ⑤번 지점에서 채취한 토양의 편광 현상(빛의 굴절을 보는 실험)이 손씨 양말에 묻은 흙과 유사하다는 결과가 나왔다. 두 흙은 알루미늄, 규소, 칼륨, 칼슘, 티타늄 및 철 등 원소 조성비도 표준 편차 범위 내에서 비슷했다. Q. 수중지형 분석 결과는. A. 실종 장소의 수심은 강가에서 7.1m까지는 0.52m다. 이 구간까지는 자갈과 토사가 섞여 있고 이 지점을 지나면 강바닥에는 토사만 쌓여 있다. 강가에서 10.5m까지 떨어진 물속의 수심은 1.5m이며 강가에서 14.4m 떨어진 물속 수심은 1.7m 정도다. Q. ⑤번 지점 외에 다른 지점의 토양은 양말 흙과 유사점이 없나. A. ⑤번 지점 토양만 양말 흙과 유사하다는 결과가 나왔다. 나머지 지점에서 채취한 토양의 편광현상과 원소 조성비는 양말 흙과 달랐다.Q. 강바닥 흙이 양말에 묻을 수 있나. 손씨가 강바닥에 서 있었다는 추정이 가능한가. A. 섣불리 단정할 수 없다. 목격자 진술과 CCTV 감정 결과 등을 종합해서 판단해야 한다. 국과수도 수중 오염으로 양말에 흙이 묻었을 가능성이 있다고 덧붙였다. Q. 낚시꾼 일행 7명이 손씨 실종 당일 한 남성이 한강으로 걸어 들어가는 걸 목격했다고 했는데, 양말에 강바닥 흙이 묻었다면 손씨가 강물로 들어간 당사자라고 볼 수 있나. A. 경찰은 목격자 증언과 양말 흙 분석 결과의 상관관계를 살펴보고 있다고 밝혔다. 낚시꾼들이 남성을 봤다고 특정한 지점과 양말 흙과 유사한 토양이 나온 ⑤번 지점 간에는 10m 정도 차이가 있다. 다만 낚시꾼 일행이 강물로 들어가는 남성을 목격한 시점이 오전 4시 40분쯤으로 어두웠다는 점, 낚시꾼들이 있던 지점과 목격된 남성 사이의 거리가 86m로 멀었다는 점으로 볼 때 10m의 오차를 어떻게 볼 것인지 추가 검증이 필요하다.Q. 손씨가 실종된 당일 실종 신고된 남성이 혹시 낚시꾼들이 목격한 사람일 가능성이 있나. A. 경찰은 지난달 24~25일 서울청에 접수된 실종자 63명 가운데 지난주까지 소재가 파악되지 않았던 남성 6명이 모두 생존한 상태로 발견됐다고 밝혔다. 손지민 기자 sjm@seoul.co.kr

1975년 신안선이 발굴되고 대규모 유물이 나오자 국내외 언론사들이 대서특필했다. 모두가 이 엄청난 유물에 관심을 기울이는 동안 학계에는 새로운 학문이 생겨났다. 바로 ‘수중고고학’과 ‘문화재 보존과학’이다. 당시 수중고고학은 걸음마조차 어려운 시기였다. 문화재보존과학 역시 1971년 공주 무령왕릉을 시작으로 1973년 경주 천마총·황남대총, 1975년 안압지 발굴조사로 이어지면서 육상 발굴에서나마 조금씩 영역을 넓혀 가던 중이었다. 특히 안압지에서 통일신라시대 목선이 출토되면서 ‘수침 목재 보존 처리’가 막 시작되는 단계였다. 반면 수중에서 발굴한 신안선은 인양에서부터 어려움을 겪었다. 길이 28.4m, 깊이 3.7m로 규모가 워낙 커서 당시 기술로는 배를 통째로 들어 올릴 방법이 없었다. 게다가 선체 연결 부위마다 7~8㎝ 길이 철못이 박혀 있어 외판을 톱으로 해체해 인양할 수밖에 없었다. 결국 수중 발굴을 시작한 지 8년째인 1983년에서야 마지막 용골을 들어 올렸다. 수침목재 보존 처리 과정으로 신안선은 다시 태어날 수 있었다. 흔히들 뼈와 나무는 땅에서 쉽게 썩는다고 알고 있다. 그런데 700년 전 바다에 빠진 나무배가 썩지 않고 그대로 출토된 건 이색적일 수밖에 없다. 그 이유는 흔히들 갯벌이라 불리는 개흙이 선체를 신선하게 보관하는 냉장고 역할을 해서다. 개흙이라는 머드팩 덕분에 700여년을 물속에서 온전히 살아온 셈이다. 갯벌 퇴적층은 무산소 환경이라는 특수조건을 만들어 준다. 이에 따라 외부로부터 들어오는 피해 인자를 막아 준다. 반면 갯벌에 노출된 부분은 쉽게 부식하거나 바다 해충들의 먹잇감이 돼 훼손되거나 파손되기 쉽다. 고선박은 ‘수습→예비조사(수종 분석, 엑스레이 촬영 등)→탈염 처리→강화 처리→건조→복원’ 순으로 보존 처리한다. 수습한 선체는 표면이 건조되지 않도록 바로 포장을 한다. 이때부터 탈염장까지 옮기는 시간이 보존 처리에서 가장 중요한 ‘골든타임’이다. 목재는 표면 건조 탓에 한번 뒤틀리면 아무리 처리를 잘해도 원형을 되찾기가 매우 어렵기 때문이다.연구자들은 보존 처리 과정에서 다양한 과학적 조사를 진행한다. 보존과학자는 예비조사에서 엑스레이나 현미경을 들여다보면서 목재가 약골인지를 밝혀 나간다. 겉보기에는 멀쩡해 보여도 손으로 누르면 마치 물먹은 스펀지처럼 표면이 눌리고 물을 뱉어 낸다. 나무의 주성분인 셀룰로스와 헤미셀룰로스가 분해되고, 내부가 물로 가득 차 포화하기 때문이다. 이러한 상태를 보존과학에서는 ‘수침 고목재’라고 한다.탈염 처리는 유물의 염(Cl-), 즉 소금기를 제거하는 것이다. 바다나 육지나 갯벌이나 토양이나 염은 존재한다. 매장 환경에 따라 정도의 차이는 있지만, 유물의 염(鹽)은 암(癌)으로 가는 지름길이다. 바다에서 나온 나무는 소금(NaCl)에 절여져 있다고 해도 과언이 아니다. 우선 나무 속 소금기를 빼는 탈염 처리를 하는데, 삼투압 원리로 물속에 담가 염이온을 서서히 뱉어 내게 한다. 처음엔 한 달 주기로 교체하다 어느 정도 지나면 3~4개월 주기로 늘리면서 선체의 표면 세척도 함께 진행한다. 수돗물 염농도와 배출된 용액의 염농도가 같아지면 탈염을 종료한다.우리나라 전통 배는 철못을 사용하지 않는데 반해 중국의 신안선은 철못 탓에 부식 피해가 심각했다. 철못에서 생성된 철산화물을 제거하고자 화학적 세척을 진행했다. 2%의 ‘EDTA-2Na’에 7일간 담가 둔다. 잔류 약품을 제거하기 위해 또다시 물에 담그기를 반복하면서 산성 농도가 안정되면 비로소 본격적인 강화 처리를 시작한다.강화 처리는 목재 세포 내에 채워진 물을 다른 고분자물질로 서서히 바꿔 목재 내부를 단단하게 하고, 그 외형을 원형 그대로 유지하는 게 목적이다. 수침 목재는 물에서 나와 다시 물에서 처리된 뒤 최종 단계에서는 물 밖에서 건조한다. 처리에 사용하는 약품 종류는 매우 다양하며, 이에 따라 처리 방법 또한 달라진다. 그중 폴리에틸렌 글라이콜(PEG)을 가장 보편적으로 사용하며, 저농도인 5%에서 고농도인 70%가 될 때까지 서서히 침투시킨다. 한 번에 투입되는 약품의 양도 약 1000㎏에 달하기 때문에 이 기간이 짧게는 4~6개월이나 걸린다. 마지막으로 건조를 위해 밖으로 나온 목재는 서서히 수분을 조절하며 상온의 습도에 이르게 하는데, 이 또한 몇 년씩 걸린다. 신안선에서 출토된 선체 편이 720여편에 이르니 보존 처리 기간만 20년, 선박 복원까지 30년이라는 시간이 걸린 것은 어찌 보면 당연하다. 보존 처리를 위해 갖춰야 할 장비도 다양하다. 약품의 용해 온도인 40~45℃를 꾸준히 유지할 수 있는 대형 항온수조와 보일러, 수조 내 용액을 순환시키기 위한 순환펌프, 무거운 선체를 들어 올리는 호이스트, 목재 내부의 약품 침투 여부를 판단하기 위한 중량계 등 고가 설비가 필수적이다. 최근에는 선체 건조를 위한 초대형 진공 동결건조기까지 등장했다. 그래서 수침 목재 강화처리실은 가운을 입고 유물을 처리하는 실험실 분위기가 아니라 마치 산업 현장을 방불케 한다. 1981년 신안선 목재 보존 처리를 위해 갖춘 시설은 목포 해양유물보존처리장이 됐다. 지금은 국내 유일의 대형 수침 목재 보존 처리 시설을 갖춘 국립해양문화재연구소로 발전했다. 수침 목재 보존 처리 전문가들 중에는 대학이나 대학원의 목재 관련 전공자들이 많다. 나무의 성질은 물론 수종 분석 능력을 기본적으로 갖춰야 하기 때문이다. 현미경을 통한 해부학적 분석을 통해 수종과 분해 정도를 확인하고, 어떤 해양 천공동물과 세균의 피해를 받았는지 진단한 후 알맞은 약제와 처리 방법을 결정해야 하기 때문이다. 신안선은 대부분 중국에서 자라는 소나무인 마미송이었다. 신안선이 중국에서 건조한 선박이라는 것을 입증하는 단서였다. 그리고 나무의 나이테로 생장 연대를 추정할 수 있다. 나이테가 50개 이상 남아 있는 경우 간격과 패턴을 이용한 ‘연륜연대측정법’을 쓴다. 만약 나무껍질이 남아 있다면 벌목 시기까지 알 수 있다. 요즘은 소량의 나뭇조각이라도 연대 오차 범위가 적고 더 정확한 방사성탄소연대측정법과 산소연대측정법을 이용한다. 선체에서 출수된 목간은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 나무를 잘라 먹으로 글을 쓴 문서다. 주로 대형 선박 화물 운송에 쓰이는데, 배에서 출토된 목간 대부분은 택배 운송장이라고 보면 된다.판독을 위해 적외선 촬영을 하는데, 가시광선으로 보이지 않아도 파장이 긴 적외선을 쬐면 숨겨진 글씨가 나타나기도 한다. 신안선에서는 ‘지치삼년’(至治三年)이라고 적힌 목간이 발견됐다. 선박의 출항 시기가 1323년이었음을 알 수 있었고, 도교 도후쿠지와 후쿠오카의 조자쿠앙이 기록된 목간으로 화물의 목적지가 일본이었음을 명확하게 알 수 있었다. 신안선 이후 현재까지 우리나라에서 출토된 고선박은 14척에 이른다. 갯벌 속에서 아직도 인양을 기다리는 선박도 4척이나 있다. 국내에서 시설 규모가 제일 크다 해도 배 한 척만 들어가면 다음 배는 탈염장에서 기다리기 때문에 부지, 시설, 인력, 장비, 예산이 절대적으로 부족한 상황이다. 최근 국립해양문화재연구소는 40년간 수침 목재 보존 처리 기술력을 담은 ‘해양 출수유물 보존 처리 지침서’를 발간했다. 스웨덴, 독일, 영국, 중국, 일본 등 해외 고선박 보존 처리 연구진들과 학술적 교류를 하고 있다. 신안선과 고선박에 대한 궁금증이 생긴다면 목포에 있는 국립해양문화재연구소를 방문하면 된다. 많은 자료는 물론이거니와 복원한 고선박을 직접 볼 수 있다. 글 이보현 국립해양문화재연구소 학예연구사 사진 문화재청

지난달 18일(이하 현지시간) 화성 표면에 안착했던 미국 항공우주국(NASA) 탐사로버 퍼시비어런스가 4일 드디어 바퀴를 굴려 움직이기 시작했다. 1t 정도 되는 로버는 딱 6.5m만 앞으로 나아가 150도 정도 몸을 돌려봤다. 탐사 프로젝트의 부책임자인 카티 스택 모건은 의미있는 동작이라고 평가했다. 그는 “로버는 아직도 공학적인 점검을 엄청 해야 한다. ‘그 고무덩이(the rubber)‘가 움직이기 시작한 것은 화성 표면에서 우리 스스로를 탐사꾼으로 인식하게 만들었다”고 영국 BBC에 털어놓았다. 퍼시비어런스 작동 엔지니어인 아나이스 자리피안은 “여러분도 우리가 화성에 남긴 바퀴자국을 볼 수 있다. 바퀴자국을 보고 이렇게 행복했던 적이 없었다고 생각한다”고 기꺼워했다. 화성의 적도 바로 위쪽에 있는 제제로 충돌구 안쪽 평평한 바닥에 안착한 퍼시비어런스는 지구 시간으로는 2년, 화성의 시간으로는 1년 정도 15㎞ 정도 돌아다니며 고대 생명체의 흔적을 찾고 돌이나 먼지 등을 수집하게 된다. 탐사할 곳 중 하나는 강이 퇴적시킨 자갈과 모래 등으로 이뤄진 고대 삼각주로 추정되는 곳도 있다. 제제로 충돌구는 수십억년 전에 존재했던 커다란 호수였을 것으로 짐작되기도 한다. 작동팀은 삼각주로 다가가는 루트를 둘로 생각하고 그 중 하나를 택하는데 화성의 지질 형성 과정과 따로 떨어져 고립된 이 지대의 잔존물들을 수집하게 된다. 모건 박사는 “이것((마운드)은 로버로부터 3.8㎞ 정도 떨어져 있다. 돌들을 통해 (화성의) 지층들을 이해할 수 있을 것”이라고 말했다. 이제 다음 목표는 지구 외 다른 행성에서 처음 시도하는 헬리콥터 비행 실험이다. 2㎏ 정도 나가는 ‘인저뉴어티(Ingenuity)’를 띄워 몇주 정도 지형 관찰에 나서게 된다. 지금은 퍼시비어런스의 배꼽 아래 감춰져 있다.탐사 부매니저인 로버트 호그는 “우리는 여전히 가능한 비행 구역을 알아보고 있다. 내비게이션 카메라가 촬영한 토양 사진들을 받아 분석하고 있다. 궤도선이 촬영한 사진도 살펴보고 있다. 긴 얘기를 줄이자면 우리는 여전히 봄 안에 이 일들을 끝내는 것을 목표로 잡고 있다”고 취재진에게 설명했다. 퍼시비어런스는 지금까지 NASA가 보낸 화성 탐사로버 가운데 가장 빨리 굴러간다. 초당 5㎝ 굴러간다. 그나마 자동 내비게이션으로 기술적 진보가 있어 가능했다. 앞에 펼쳐진 길을 촬영하며 나아간다. 그 전의 탐사로버들은 사진들을 전송하느라 멈춰야 했다. 반면 퍼시비어런스는 헬리콥터를 비행시키면서도 나아갈 수 있다. 자리피안은 “퍼시비어런스는 산책하면서 동시에 껌도 씹을 수 있다”고 우스갯소리를 했다.한편 NASA는 제제로 충돌구 안의 착륙 지점을 미국의 저명한 SF 작가 옥타비아 E 버틀러의 이름을 따붙인다고 5일 발표했다. 2012년 NASA 탐사로버 큐리오시티가 안착했던 지점을 SF 작가 레이 브래드베리의 이름을 붙인 것과 같은 맥락이다. 버틀러는 화성 탐사에 일익을 담당하고 있는 제트추진연구소(JPL)가 있는 캘리포니아주 패서디나의 연구소에서 얼마 떨어지지 않은 곳에서 어린 시절을 보냈으며 아프리카계 미국인으로는 처음 주류 평단의 인정을 받은 SF 작가였다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr