2009년 경주 쪽샘지구 C10호 무덤에서 출토된 신라 무사의 말 갑옷을 실물 크기로 재현한 복제품이 공개됐다. 국립경주문화재연구소는 7일 복원과 보존, 고증 등 그간의 연구 성과를 정리한 ‘경주 쪽샘지구 신라고분유적Ⅹ-C10호 목곽묘 출토 마주·마갑 조사연구 보고서’를 발표하면서 말 갑옷 조각들과 같은 크기로 제작한 복제품을 선보였다. 말 갑옷 크기와 월성 해자에서 발굴된 말뼈 분석 등을 통해 신라 무사가 탔던 말은 조랑말 정도 크기로 추정했다. 출토 당시 말 갑옷은 도굴 흔적없이 완전한 형태를 갖춰 학계의 주목을 받았다. 목곽 바닥에 목·가슴 부분, 몸통 부분, 엉덩이 부분이 정연하게 깔려있었다. 그 위에 말을 탄 장수가 입은 것으로 짐작되는 찰갑(札甲·비늘식 갑옷)이 발견됐다. 주곽에 딸린 매장시설인 부곽에서 말 얼굴 가리개인 마주(馬胄)와 재갈, 안장, 등자(발걸이) 등 관련 유물까지 함께 수습됐다. 삼국시대 중장기병(重裝騎兵·중무장을 하고 말을 타고 싸우는 무사)의 모습을 보여주는 완벽한 실물 자료가 나온 첫 사례였다.10년에 걸친 복원 작업 끝에 지난해 10월 목·가슴 가리개 348개, 몸통 가리개 256개, 엉덩이 가리개 132개 등 총 736개 철편으로 구성된 말 갑옷 실물이 언론에 공개됐다. 길이 290㎝, 너비 90㎝, 총 무게 36㎏이었다. 연구소는 말 갑옷의 구조적 특징과 연결 기법, 착장 상태를 구체적이고 효과적으로 보여주기 위한 자료로 복제품을 제작했다. 말 갑옷 조각들과 같은 크기의 플라스틱 복제품을 제작해 갑옷 크기에 맞는 ‘제주 한라마’에 입혀본 후 활동성을 분석했다. 월성에서 나온 5세기 말뼈를 보면 당시 말은 높이가 120∼136㎝이며, 평균 128㎝로 판단되는데 현재 제주 조랑말과 유사한 크기로 분석됐다. 보고서에는 유물 수습 현장과 이송 과정, 보존처리에 대한 내용이 자세히 실렸다. 임시 가건물에 냉난방 시설을 설치해 일정한 온도와 습도를 유지했고, 주위 토양에 10~30㎝의 냇돌이 포함돼 있다는 사실을 확인해 비슷한 성분의 토양을 대상으로 모의 수습실험도 했다. 이런 과정을 거쳐 28t에 이르는 말 갑옷과 주변부 토양을 손상 없이 완벽하게 떼어낼 수 있었다. 또한 보존처리 과정에서 직물이 평견(平絹·평직으로 된 비단)과 마(麻)라는 점을 확인했다. 아울러 말 갑옷에 남은 나무 흔적에서 소나무일 가능성을 밝혀냈다. 보고서는 “신라시대 목곽 중 수종(樹種) 분석이 된 예는 천마총 밤나무, 황남대총 느티나무가 전부”라며 “소나무가 어떻게 사용됐는지는 추가 연구가 필요하다”고 밝혔다. 연구소는 올 상반기 전시회를 열어 말 갑옷 재현품을 일반에 공개할 예정이다. 이순녀 선임기자 coral@seoul.co.kr

2011년 일본 후쿠시마 원전 사고로 인한 토양과 수질 방사능 오염은 아직까지도 복구되지 않아 심각한 환경오염 문제를 유발시키고 있다. 국내 연구진이 초대형 방사능 사고에서도 안전한 식수를 확보할 수 있는 기술을 개발했다. 김영석 한국건설기술연구원 국토보전연구본부 선임연구위원이 이끈 연구팀은 방사능 노출 시 상수원 보호를 위한 대응기술인 ‘고효율 방사성 세슘 제거용 흡착제’를 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국내뿐만 아니라 유럽, 미국, 일본에 특허를 출원했고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에도 실렸다. 원자력 사고가 발생했을 때 누출되는 여러 방사성 물질 중 특히 세슘-137은 바람을 타고 멀리까지 이동하고 몸속으로 쉽게 흡수되기 때문에 위험성이 가장 큰 것으로 알려져 있다. 연구팀은 친수성 고분자물질인 하이드로젤과 염료, 물감에 많이 쓰이면서 방사능 제거물질로 알려진 ‘프러시안블루’라는 물질을 합성시켜 방사성 세슘 흡착제를 만들었다. 특히 연구팀은 기존 흡착제 합성 과정에 염화철과의 반응 과정을 추가해 흡착제 내 프러시안블루 함량을 높였다. 이를 통해 기존 흡착제보다 프러시안블루 함량을 5.5배 늘렸고 세슘 흡착능력도 7.5배 높였다. 생산 비용도 기존 8분의1 수준으로 낮췄다. 연구팀은 이번에 개발한 흡착제를 이용해 수중 방사성 세슘 제거실험을 실시한 결과 99.8% 이상 세슘을 제거하는 데 성공했다. 김 선임연구위원은 “세슘-137은 토양이나 수중에 축적되면서 장기간 방사능 오염을 일으키기 때문에 빠르게 제염 작업을 해야 한다”면서 “이번에 개발한 기술은 추가적인 설비 없이 기존 수(水)처리 시설에 간단히 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2011년 일본 후쿠시마 원전 사고로 인한 토양과 수질 방사능 오염은 아직까지도 복구되지 않아 심각한 환경오염 문제를 유발시키고 있다. 국내 연구진이 이 같은 초대형 방사능 사고로부터 안전한 식수를 확보할 수 있는 기술을 개발했다. 한국건설기술연구원 국토보전연구본부 연구팀은 방사능 노출시 상수원 보호를 위한 초기 대응기술인 ‘고효율 방사성 세슘 제거용 흡착제’를 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 국내 뿐만 아니라 유럽, 미국, 일본에 특허를 출원했고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에도 실렸다. 원자력 사고가 발생했을 때 누출되는 많은 방사성 물질 중 특히 세슘-137은 반감기가 30년 이상 지속되고 바람에 의해 멀리까지 이동하고 몸 속에서도 쉽게 흡수되기 때문에 위험성이 가장 큰 것으로 알려져 있다. 연구팀은 친수성 고분자물질인 하이드로겔과 염료, 물감 등에 많이 쓰이는 ‘프러시안 블루’라는 물질을 합성시켜 방사성 세슘 흡착제를 만들었다. 특히 연구팀은 일반적인 합성과정에 염화철과 반응과정을 추가해 흡착제 내 프러시안 블루 함량을 높였다. 이를 통해 기존 흡착제보다 프러시안 블루 함량을 5.5배 늘렸고 세슘 흡착능력도 7.5배 높였다. 현재 사용되고 있는 세슘 제거용 흡착제는 분말형태여서 추가 생산공정이 필요하지만 연구팀이 개발한 흡착제는 하이드로겔 형태이기 때문에 생산비용이 기존의 8분의 1 수준에 불과하다는 장점도 있다. 연구팀은 이번에 개발한 흡착제를 이용해 수중 방사성 세슘 제거실험을 실시한 결과 99.8% 이상 세슘을 제거하는데 성공했다. 김영석 선임연구위원은 “세슘-137은 토양이나 수중에 축적되면서 장기간 방사능 오염을 일으키기 때문에 빠르게 제염작업을 해야 한다”라면서 “이번에 개발한 기술은 추가적인 설비 없이 기존 수처리 시설에 간단히 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 전 세계가 몸살을 앓고 있다. 발생 초기 유행했던 아시아 지역을 넘어 전 세계로 빠르게 확산되고 있다. 바이러스 확산 여파로 세계 경제도 휘청이고 있다. 이 바이러스의 빠른 확산 속도와 기저질환자들의 높은 사망률로 전 세계의 우려가 커지고 있다. 바이러스는 숙주 세포에서 복제를 하며 증식하므로, 숙주 없이는 증식이 불가능하다. 따라서 바이러스는 지구 생명체와 오랜 세월 동안 공생해 온 셈이다. 최근에는 광물 내에 화석화된 바이러스가 확인됐다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 박쥐에서 기원한 것으로 추정되는 코로나19 바이러스는 종간 전파의 위험성, 겪어 보지 못한 바이러스에 대한 대비의 한계를 실감케 한다. 이런 가운데 지난 2월 말 세계적 과학잡지 ‘네이처 지오사이언스´에 화성 인사이트 탐사 1주년을 기념해 일련의 연구 결과들이 발표됐다. 인사이트 탐사는 지진계, 열류량 탐사장비 등을 갖춘 다목적 화성 무인 탐사이다. 1년간 성공적인 탐사 결과 화성의 대기, 토양, 지질 등 행성 환경을 보다 자세히 알게 된 것이다.화성의 대기는 일출과 일몰의 주기에 맞춰 바람을 만들어 내고 지표면 위를 거세게 휘몰아치기도 한다. 화성 지표면은 모래와 먼지로 덮여 있고 부드럽고 딱딱하지 않아 작은 탐사선 엔진에서 나오는 추진력으로도 쉽게 날린다. 지표에 매끄러운 자갈이 존재하지만 부피가 큰 암석은 드물다. 지표 이곳저곳에는 운석 충돌로 만들어진 여러 흔적이 남아 있기도 하다. 지표면 아래엔 현무암질 암석이 자리잡고 있다. 하지만 지구의 현무암질 암석에서보다 지진파 속도가 50%가량 느리고 지진파가 크게 산란하는 특성을 보인다. 이곳의 암석이 많은 변형을 받고 여러 조각으로 쪼개져 있기 때문이다. 특히 화성의 지진파 산란 현상은 달에서 관측되는 정도보다 강하게 나타났다. 지난해 1월 달 뒷면에 착륙한 중국 창어4호의 탐사로 확인된 달 지표 구성 물질은 화성과 유사했다. 대기가 없는 달에 날아드는 운석이 달 표면을 지속적으로 쪼개고 변형시킨 까닭이다. 그럼에도 대기가 존재하는 화성의 구성물질이 달보다 더 많은 변형을 받은 것은 주목되는 점이다. 여기에 화성 지층 내에서 휘발성 물질도 확인됐다. 지난 1년간 화성에서는 170여회의 크고 작은 지진들이 발생했다. 가장 큰 지진은 규모 4에 이른다.진앙지 건물에 피해를 줄 수 있을 것으로 예상되는 정도의 크기다. 주목되는 점은 이 지진이 지구에서와 같은 판구조 운동과 유사한 효과로 발생한 것으로 추정된다는 것이다. 화성 내부에도 운동이 있음을 의미한다. 이렇듯 화성은 지구와 닮은 점도, 다른 점도 많다. 미국항공우주국(NASA)은 직접 실험을 위한 화성 암석 시료의 지구 운반을 조심스럽게 검토하고 있다. 물론 처음 있는 일은 아니다. 일찍이 미국과 구소련의 달 탐사 과정에서 달 암석 샘플을 지구로 들여온 바가 있다. 하지만 대기를 잃은 채 수십억년을 지내온 지구의 위성 달과 태양계 행성인 화성은 여러모로 상황이 다르다. 지난 45억년간 지구와 다른 행성 환경에서 진화해 온 생명체가 있다면, 인류에게 미칠 영향을 간과할 수 없기 때문이다. 마찬가지로 인간의 화성 직접 탐사 역시 혹시 있을지 모르는 화성의 생명체에게 큰 시련이 될 수 있다. 인류의 외계 행성 탐사에도 고민거리가 많다.

TV에서 축구나 야구경기를 보고 있노라면 선수들이 경기 중간 틈날 때마다 스포츠 음료를 마시는 장면이 나온다. 스포츠 음료의 효과에 대해서는 여전히 말이 많지만 운동 중 땀으로 손실되는 나트륨이나 칼륨 등 무기질, 피로회복에 도움이 되는 것으로 알려진 당분, 각종 비타민 등을 보충하는데 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 그런데 최근 야생 생태학자들이 오줌이 천연 스포츠음료라는 연구결과를 내놨다. 물론 개미들에 한해서 말이다. 호주 사우스오스트레일리아대 SCARCE연구센터, 아델라이드대 캥거루섬연구분소 공동연구팀은 개미들에게는 요산이 풍부한 오줌이 활동량을 늘려주는 천연 스포츠음료로 인식되고 있다는 사실을 확인했다고 28일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생태학 분야 국제학술지 ‘오스트랄 에콜로지-남반구 생태학 저널’에 실렸다. 연구팀은 호주 남서쪽에 위치한 캥거루섬에서 연구를 위해 캠핑을 하던 중 연구원들이 소변을 보았던 자리에 설탕개미들이 몰려드는 것을 우연히 발견했다. 호주에서만 사는 설탕개미는 왕개미속에 속하는 종으로 호주에서 가장 큰 개미 중 하나로 크기는 5~15㎜나 된다. 사람들이 먹는 음식들을 좋아하며 특히 당분이 많은 음식을 즐겨먹는다는데서 이름이 붙여졌다. 연구팀은 설탕개미들이 사람이 흘린 음식이 없을 때는 캥거루나 다른 동물들의 오줌이 있는 곳을 즐겨 찾는다는 사실을 추가로 확인했다. 오줌 성분은 물이 90% 이상을 차지하고 그 다음으로 요소가 많이 포함돼 있으며 미량의 요산, 아미노산, 무기염류가 들어있다. 특히 요소에는 생물들이 단백질과 그 밖의 생체분자를 만드는데 활용하는 질소가 함유돼 있다. 이 때문에 연구팀은 개미들이 무엇 때문에 오줌을 찾아 헤매는지 확인하기 위해 간단한 실험을 했다.연구팀은 사람이나 캥거루 오줌과 비슷한 성분비인 요소 2.5% 액체를 만들고 3.5%, 7%, 10% 요소 액체, 20%와 40% 농도의 설탕물을 만들어 모래땅에 부은 뒤 설탕개미들이 어느 쪽에 많이 몰려드는지 확인했다. 29일 가량 관찰한 결과 설탕개미들은 10% 요소액체에 가장 많이 모였고 그 다음이 7% 요소액체, 3.5% 요소액체, 2.5% 요소액체, 40% 설탕물, 20% 설탕물에 모여드는 것이 관찰됐다. 설탕개미라는 이름과 달리 요소액체를 더 좋아하는 것이 확인된 것이다. 특히 요소액체가 말라붙은 뒤에도 잔여물을 찾기 위해 개미들은 모래 속으로 계속 굴을 뚫고 들어가는 것이 관찰됐다. 설탕개미들이 요소성분이 포함된 사람이나 캥거루 등 동물의 오줌을 찾아다니는 것은 캥거루섬의 토양에서 질소성분이 부족하기 때문이라고 연구팀은 해석했다. 단백질을 포함한 생체분자 합성에 필요한 질소가 부족하기 때문에 오줌을 찾아나서는 것이라는 설명이다. 소피 쁘띠 사우스오스트레일리아대 교수(야생생태학)는 “사람이나 캥거루 등 동물들은 부족한 질소성분을 다양한 방법으로 보충하고 있지만 곤충인 개미는 오줌을 마심으로써 부족한 부분을 보완하고 있는 것”이라며 “개미들에게 동물의 오줌은 천연 스포츠음료 역할을 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매년 연말이 되면 올해 가장 주목받은 뉴스를 선정해 발표하곤 한다. 과학계에서는 일반인들을 대상으로 설문조사를 거쳐 전문가들이 올해의 뉴스나 올해 주목받은 연구들을 뽑는다. 전문가의 입장이 아니라 일반인들의 관점에서 가장 좋아했던 연구결과들은 다르지 않을까. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ‘연구자나 전문가가 아닌 대중들이 가장 좋아했던 올해의 과학뉴스 10선’을 선정했다. 이것들은 사이언스 홈페이지에 올라온 과학뉴스들 중 독자들이 가장 많이 관심을 가진 뉴스들로 잃어버린 대륙, 암흑물질로 만든 총알, 우주 소, 인간 길들이기 등이 포함됐다.사이언스는 가장 먼저 ‘인간이 가장 먼저 길들인 것은 다름 아닌 인간’이라는 소식이라고 밝혔다. 이탈리아, 스페인, 독일, 스위스 4개국 11개 연구기관이 이달 5일 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 발표한 연구결과이다. 사람은 고양이, 개, 소, 말 등 많은 동물들을 길들여 사람의 친구로 삼았는데 연구자들에 따르면 인간이 가장 먼저 길들인 것은 다름 아닌 ‘사람’ 그 자체라는 것이다. 연구진은 유전학적 증거를 분석한 결과 연구진은 인간 스스로 공격성을 줄이는 방향으로 스스로를 길들여 더 우호적이고 협력적인 방향으로 진화하게 됐다는 사실을 밝혀내 화제가 됐다.대중들이 두 번째로 관심을 많이 가진 연구는 ‘우드 와이드 웹’(Wood Wide Web) 였다. 우드 와이드 웹은 일종의 ‘나무들의 인터넷’으로 미국, 독일, 중국, 영국 생태학자들이 지난 5월 15일 ‘네이처’에 발표한 연구이다. 이들에 따르면 나무들은 땅 위에서는 독립적으로 보이지만 땅 속에서는 나무 뿌리와 토양 사이 수 백만 종의 곰팡이와 박테리아들과 네트워크를 이뤄 영양분과 신호를 주고받는다. 기후변화로 인해 가뭄이 잦아지고 있는 만큼 산림이 어떤 역할을 할 수 있을 것인지를 보여주는 중요한 연구라는 평가를 받았다.지난해 6월 발견된 ‘우주 암소’(The Cow)라는 별칭이 붙은 ‘AT2018cow’ 폭발은 올해까지 여전히 풀리지 않는 수수께끼로 남았다. AT2018cow는 전형적인 초신성보다 10~100배 밝고 관측 2주만에 완전히 사라져버려 과학자들의 궁금증을 더했다. 지난 1월 ‘천체물리학 저널’에는 우주 암소는 갓 태어난 블랙홀이거나 초밀도 중성자 별일 가능성이 있다는 연구결과가 실리기는 했지만 여전히 신비한 ‘수수께끼’로 남아있게 됐다.실험실 생쥐도 숨바꼭질을 할 수 있으며 사람과 장난을 칠 정도라는 연구결과에 대해서도 많은 사람들이 관심을 가졌다. 지난 9월 13일 ‘사이언스’에는 독일 훔볼트대 생물학과 연구진이 실험실 쥐에게 숨바꼭질을 가르치는데 성공했으며 사람과 장난할 수 있을 정도라는 재미있는 연구결과가 발표됐다. 보통 실험실에서는 먹이를 주는 등 보상행위를 통해 특정 행동을 하도록 훈련시키는데 이번에는 부모와 아이들이 하듯 사회적 상호작용을 통해서만 숨바꼭질을 가르치는데 성공했다는데 많은 사람들이 주목했다.해외여행을 나가면 외국어를 잘 하는 사람들도 현지인들의 언어 속도에 당황하는 경우가 많다. 이탈리아 사람들이나 스페인 사람들은 말을 더 빨리 하는 것 같고 독일어는 또박또박 천천히 하는 느낌이 든다. 그렇지만 아주대 불어불문학과 오윤미 교수가 포함된 국제공동연구팀은 지난 9월 5일자 ‘사이언스 어드밴시즈’에 언어가 다르고 아무리 빠른 것처럼 느껴지더라도 정보전달 속도는 초당 39.15비트로 일정하다는 연구결과를 발표했다. 실제로 이 속도를 넘어가면 인간의 뇌에서 정보처리가 불가능하다고 밝혔다.흔히 잃어버린 대륙이라고 하면 ‘아틀란티스’를 떠올리는 경우가 많다. 그렇지만 네덜란드, 노르웨이, 남아프리카공화국, 스위스, 영국, 호주의 지질학자들이 지난 9월 3일자 지구과학 분야 국제학술지 ‘곤드와나 리서치‘에 발표한 연구에 따르면 약 1억 4000만년 전에는 유럽 일대에 ‘대 아드리아’(Greater Adria)라는 대륙이 존재했다는 사실을 밝혀냈다. 그런데 이 대륙의 실체를 확인할 수 없는 이유는 가상의 대륙 아틀란티스처럼 바다 속에 가라앉은 것이 아니라 유럽 남부 지각 밑에 깔려 있기 때문이다.대중들이 열광한 과학 뉴스 중 하나는 미국 캘리포니아 샌디에고대(UC샌디에고) 연구진이 후성유전학 시계를 이용해 개의 나이를 사람의 나이로 환산하는 방법을 발견해 낸 것이다. 이 연구는 미국 콜드스프링하버 연구소에서 운영하는 생물학 분야 출판 전 논문공개 사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxi) 11월 4일자에 실렸다. 연구팀은 생후 4주~16살의 래브라도 레트리버 품종 개 104마리를 대상으로 게놈 메틸화를 사람의 것과 비교한 결과 개의 노화시계는 처음에는 사람보다 빨리 가다가 이후에는 더 천천히 움직인다는 사실을 밝혀냈다. 이 밖에도 미국 케이스 웨스턴 리저브대 물리학과와 지구환경행성학과 연구진이 거대 암흑물질의 경우 사람의 몸을 암흑물질 탐지기로 사용할 수 있다는 아이디어를 내놨다는 뉴스에 사람들이 관심을 보였다. 영국 브리스톨대 기계공학과, 스페인 팜플로나 공립대 공동연구팀이 개발한 영화 스타워즈처럼 영상과 소리, 촉감이 동시에 느껴지는 3D 가상현실 영상 기술도 독자들이 주목한 올해의 연구로 선정됐다. 이스라엘 와이즈먼연구소 연구진이 지난 11월 27일자 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’에 발표한 연구도 주목받았다. 이들은 대장균의 유전자를 편집해 식물처럼 이산화탄소를 흡수해 생존할 수 있는 기술을 개발함으로써 지구온난화 주범 이산화탄소를 흡수해 의약품이나 주요 화학물질로 전환시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류의 호기심 해결을 위해 머나먼 붉은 땅에서 탐사를 진행 중인 화성탐사로봇 큐리오시티(Curiosity)가 새로운 셀카 사진을 지구로 보내왔다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 '글렌 이티브'(Glen Etive)라고 명명된 지역에서 촬영한 셀카를 홈페이지에 공개했다. 지난 11일, 큐리오시티가 화성에 착륙한 지 2553솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)에 촬영한 이 셀카는 탐사로봇의 모습은 물론 탐사 지역 전경도 담고있다. 큐리오시티 뒤쪽으로 약 300m 떨어진 곳에는 거의 1년 전에 출발했던 베라 루빈 능선이 위치해 있으며 그 능선 너머에는 게일 크레이터의 바닥이 자리잡고 있다. 특히 이 셀카 사진에는 큐리오시티가 열심히 일한 흔적이 고스란히 담겨있다.사진 상으로 큐리오시티 왼쪽 아래 바닥을 보면 작은 구멍 2개가 나란히 뚫려있는데 각각의 이름은 글렌 이티브 1, 2다. 이처럼 큐리오시티는 화성 표면의 구멍을 뚫어 암석 표본을 분말화한 뒤 유기물을 찾아낼 수 있는 화성표본분석 장비인 SAM(Sample Analysis at Mars)으로 분석한다. 미니 실험실 격인 SAM에 화성 토양을 담아 성분을 분석해 지구로 전송하는 것이 임무인 것. NASA 측은 "글렌 이티브 지역은 큐리오시티를 화성에 보내기 전 부터 꼭 탐사하고 싶었던 곳"이라면서 "SAM의 데이터는 매우 복잡하고 해석하는데 시간이 걸려 결과는 내년에나 알 수 있을 것"이라고 전망했다. 그렇다면 큐리오시티는 왜 셀카를 찍고 또 누가 대신 찍어준 것 같은 사진을 남길 수 있을까? 정답은 간단하다. 큐리오시티는 팔 끝에 달린 소형카메라 ‘MAHLI’(Mars Hand Lens Imager)로 사진을 촬영하는데 화각이 좁아 한번에 찍을 수 없다면 여러 번 나눠 찍으면 된다. 이번에 공개된 사진은 총 57장의 이미지를 합성한 것으로 최종적으로 팔의 모습은 보이지 않게 지우면 이처럼 완벽한 셀카가 된다. 물론 큐리오시티가 머나먼 화성에 ‘인증샷’ 찍으러 간 것은 아니다. NASA 측은 정기적으로 셀카사진을 업데이트하며 큐리오시티의 몸 상태와 주변 환경을 파악한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“수목원은 살아 있는 생물체(생체)의 최후 피난처이고, 백두대간수목원에 설치된 ‘시드볼트’는 세계 유일의 야생식물 종자의 방주(方舟) 역할을 하게 될 것입니다.” 김용하 한국수목원관리원 이사장 겸 국립백두대간수목원장은 22일 서울신문과의 인터뷰에서 생태계 유지 및 생물자원 전쟁 등에 대비한 생물종 보존의 중요성을 강조했다. 그는 “국토 면적의 64%가 산림이고, 90%가 넘는 육상 생물자원이 산림 내에 서식하는 우리나라의 산림정책은 식물정책이자 생물종 보존과 직결돼 있다”며 “수목원은 기후변화로 사라지는 고산 식물과 각종 개발로 멸종위기에 처한 식물종을 증식, 복원하는 기능을 수행한다”고 밝혔다. 나아가 연구 결과를 공유해 자원화·산업화뿐 아니라 문화·휴식 공간으로 활용할 수 있다고 덧붙였다. 김 원장은 “지금은 조성을 우선하고 있지만, 수목원이 제 기능을 다하려면 연구 개발에 대한 투자 확대가 뒷받침돼야 한다”고 강조했다. 다음은 일문일답.-산림자원정책에서 수목원이 왜 중요한가. “수목원은 야생식물 등 다양한 식물종을 수집·분석·재배하고 희귀 특산식물 등을 보존하며 신품종 개발 등 자원화를 촉진할 수 있는 기반이기에 정부의 산림자원정책과 뗄 수 없다. 연구시설뿐 아니라 국민의 삶의 질을 높이는 자연학습장이자 휴양 등 복합적 기능에 대한 가치가 높아지고 있다. 국가 총생산 및 국민 삶의 질이 높은 국가일수록 인구 대비 수목원의 수가 많다는 통계도 있다. 향후 산림생물자원을 체계적으로 조사·수집해 현지 외 시설에서 보전하기 위한 기후대·식생대별 등 차별화된 수목원 조성이 필요하다.” -국내 수목원 현황은. “국내에 총 62곳이 조성돼 있다. 광릉수목원 등 국공립이 30개, 사립수목원 27개, 서울대 등의 학교수목원이 운영 중이다. 역사적으로 보면 홍릉수목원은 전시, 관악수목원은 문서화, 광릉수목원은 식물원 역할을 수행했다. 1999년 광릉수목원이 국립수목원으로 독립기관이 되면서 수목원 정책이 진일보하는 계기가 마련됐다. 2018년 5월 국립백두대간수목원 개원을 시작으로 2020년 국립세종수목원, 2026년 국립새만금수목원이 조성된다. 국립난대수목원 조성과 비무장지대(DMZ) 자생식물원 이관 등도 예상된다.” -국립수목원별 특징이 있다면. “광릉수목원은 자생식물부터 곤충·버섯·지의류 등 산림생물표본관으로서 자료가 방대하다. 백두대간수목원은 시드볼트 등 생물자원 수집, 보존 기능이 강화돼 있다. 특히 기후변화에 취약한 구상나무 등 고산식물 보존, 증식이 최우선 역할이다. 고산지역과 유사한 환경을 인위적으로 조성했다. 세종수목원은 도시숲과 정원이 연계된 도시정원형 수목원으로 뉴욕식물원이 모델이다. 정원에 대한 체계적 기술 전수뿐 아니라 지역 참여, 위성공원 조성 등 새로운 형태를 시도하게 된다. 새만금수목원은 염분이 많은 땅에서 자라는 ‘염생식물’을 연구한다. 130여종에 달하는 국내 염생식물을 보존, 연구할 수 있는 토양 조건을 갖춰 산업화를 촉진할 계획이다.” -우리나라와 해외 수목원 간 차이는. “우리의 수목원 역사는 선진국에 비해 매우 짧다. 2000년대 초반 법적, 제도적 뒷받침이 이뤄지면서 수목원 조성과 운영·관리 체계를 갖추게 됐다. 수백년 역사를 지닌 선진국에 비해 아직 부족한 점이 많다. 수목원별 특성화와 주제정원의 질적 수준, 관리 인력의 전문성, 운영재원의 다양화 등을 비롯해 국민이 피부로 느낄 수 있는 산업화 등 실용적인 연구에서 격차가 크다. 다만 기후변화에 취약한 산림 생물종의 피난처나 야생 식물종자의 보전 및 연구, 청소년을 위한 교육, 치유 프로그램 운영 등에서는 어깨를 나란히 하거나 앞선다는 평가를 받는다.” -‘시드볼트’의 역할은. “전 세계 식물 40여만종 중 7만종이 멸종위기에 놓여 있다. 백두대간수목원의 가장 중요한 기능이 종 보존이다. 야생식물은 식량작물보다 종류가 많고 향후 식량과 약물, 산업자원 등으로 활용될 가능성이 높지만 안전하게, 장기간 보관할 곳이 없다. 시드볼트는 기후변화, 자연재해, 핵폭발 등 재난에 대비해 식물 유전자원을 안전하게 보관할 수 있도록 지하 46ｍ, 길이 130m에 4300㎡ 규모의 터널형으로 조성됐다. 엑스레이 촬영과 영양분 분석, 활력도, 발아 실험 등을 거친 우수한 종자만 보존한다. 연꽃은 1000년, 소나무는 200년 이상 보관하는 등 수종별 보존 기간을 달리해 관리하고 있다. 실내 온도를 영하 20도 수준으로 유지하는 데 현재 26개 기관에서 제공한 종자 5만 880여점이 있다. 2023년까지 전 세계 식물 종자 30만점 확보가 목표다.” -호랑이숲을 조성한 특별한 배경이 있는지. “태백산과 소백산 인근에서 호랑이에 물려 죽은 사람의 묘인 ‘호식총’이 160여개 발견됐다. 백두대간이 호랑이의 주 서식처였다는 사실을 뒷받침한다. 호랑이숲은 역사적 상징성이다. 5179㏊에 달하는 수목원에 축구장 7개 크기(4.8㏊)로 조성된 호랑이숲에서는 뛰어다니는 호랑이를 볼 수 있어 방문객 유인 효과로 이어지고 있다. 또한 1920년대 이후 사라진 백두산호랑이의 종 보존도 준비 중이다. 현재 5마리가 사는 데 호랑이의 유전적 다양성 확보를 위해 추가 수컷 호랑이 도입을 계획하고 있다.” -자생식물 활용 성과는. “2017년 나고야 의정서가 국내 발효되면서 생물자원이 주권 차원에서도 중요해졌다. 국내외 시장 현황과 수요 분석을 통해 시장성이 높은 자생 식물종을 선발하고, 대량 증식에 나서고 있다. 자생식물과 관련한 특허가 9건이다. 가래나무의 보습·진정 효과를 확인, 기술 이전해 제품화했다. 추운 곳에서 자라는 신품종 녹차나무와 지역 특산품으로 ‘는쟁이 나물’ 인공 증식에도 성공했다. 자생식물의 유용한 성분 확인을 통해 산업화도 필요하지만 약용식물인 회화나무 열매를 중국에서 수입하는 대신 국내에서 공급할 수 있는 기반을 갖추도록 뒷받침하는 것이 중요하다.” -봉자페스티벌은 어떻게 시작됐는지. “지난 1년간 백두대간수목원 방문객이 21만명이다. 개원 효과를 감안하더라도 서울에서 4시간, 대전에서 3시간 걸려 오는 것이 쉽지 않다. 봉자페스티벌은 봉화를 알리고 식물종 보존의 중요성을 알리기 위해 지역과 함께하는 축제다. 봉자는 봉화지역 백두대간에서 자라는 자생식물을 의미한다. 다른 지역에서 가져오거나, 외래종이 아닌 지역 농가에서 재배한 자생식물을 활용해 환상적인 볼거리를 제공한다. 지역 소득과 일자리 창출 효과도 높아 전국적인 확산이 기대된다.” -향후 계획은. “북한을 포함해 한반도 자생식물 5000여종에 대한 정보 구축이 시급하다. 다양한 분야 전문가와 연구 인력 확보 및 연구 개발에 대한 적극적인 투자도 뒷받침돼야 한다. 국내외 식물에 대한 조사와 종자 수집사업을 통해 전 세계 야생식물 종자의 중복 보존을 추진할 계획이다.” 봉화 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr ■김용하 이사장은 1960년 강원 삼척 출신으로 강릉고와 서울대를 졸업했다. 기술고시(18회)에 합격해 1985년 산림청에서 공직을 시작한 뒤 2017년 5월 차장으로 퇴직하기까지 32년 2개월간 자리를 지킨 정통 ‘산림맨’이다. 산림청 정책·자원·국유림과장을 거쳐 산림항공관리소장, 동부지방청장, 국립수목원장, 해외자원협력관, 산림자원국장 등 정책과 현장을 두루 섭렵했다. 산림자원화에 관심이 높은 ‘원칙주의자’로 평가받는다. 국내 수목원 정책의 기틀을 마련했고, 국립백두대간수목원 조성을 주도했다. 운명처럼 2018년 2월 초대 한국수목원관리원 이사장 겸 백두대간수목원장에 임명됐다. 산림 공무원 재직 시 깔끔한 외모와 일 처리로 ‘신사’로 불렸다. 좌우명인 ‘일신우일신’이듯 수목원에 대한 인식 제고를 위해 직원들과 혼연일체 현장을 누비고 있다.

미국이 냉전 중 핵폭탄을 실험했던 태평양 마셜제도 공화국 일부 섬에서 러시아 체르노빌과 일본 후쿠시마보다 높은 방사능 수치가 측정됐다는 연구결과가 나왔다. 17일(현지시간) CNN 보도에 따르면 컬럼비아대 연구진은 마셜제도 북부의 환초(가운데 해수 호수가 있는 고리 모양의 산호섬) 지대 4곳에 있는 11개의 개별 섬에서 경고할 만한 수준의 세슘-241·137과 플루토늄-238·239·240이 검출됐다고 밝혔다. 연구진은 일부 지역에선 1986년 폭발한 체르노빌 원자력발전소 인근, 2011년 쓰나미 피해를 입은 후쿠시마 원전 부근의 방사능 오염지역보다 10~1000배 높은 수치가 나타났다고 설명했다.마셜제도는 2차 세계대전 당시 미국이 점령한 뒤 1970년대 후반까지 영토로 삼았다. 그 뒤 미국과 군사주둔, 경제원조 등을 골자로 한 자유연합협정을 체결하고 공화국으로 독립했다. 미국 정부는 1946~1958년 마셜제도의 일부 섬에서 67건의 핵실험을 했다. 이는 1992년까지 미국이 실시한 1054건 중 극히 일부에 불과하지만, 해당 기간 미국의 모든 핵실험으로 발생한 총 에너지의 절반 이상이 마셜제도에 쏟아졌을 정도로 강력한 핵폭탄들이 사용됐다. 특히 비키니 환초는 1954년 ‘캐슬 브라보’라는 이름의 미국 최대 수소폭탄 실험 현장이었다. 당시 폭발은 2차 세계대전 당시 일본에 떨어진 원자폭탄의 1000배에 달했다. 비키니에선 연구 대상 지역 중 가장 높은 수준의 방사능 수치가 나타나났으며, 연구진들은 비키니가 무인도로 남아야 한다고 권고했다. 롱겔라프 환초와 우티리크 환초는 브라보 실험의 낙진으로 심각한 영향을 받았다. 특히 연구진은 롱겔라프 북부의 나엔 섬에서 가장 높은 수준의 외부 감마선 복사가 확인됐다고 전했는데, 이는 마셜제도 공화국과 미국 사이에 합의된 피폭 한계치를 훨씬 상회한다. 이 섬 토양샘플에서도 고농도 방사성 동위원소가 검출됐다. 나엔 섬엔 롱겔라프의 정화시설에서 나온 일부 폐기물을 묻어놓은 매립장이 있다는 확인되지 않은 설도 있다. 2018년 7월 기준 마셜제도 인구는 약 7만 5000명으로 일부 섬에선 단 몇백 명이 거주하고 있기도 하다. 2011년 인구조사에서 에니위톡 환초에 664명이 살고 있는 것으로 나타났는데 이 섬은 비키니와 함께 미국의 주요 핵실험 현장이었다. 1980년 대규모 방사능 정화 작업 후 사람들이 살기 시작했다. 비키니의 경우 핵실험이 시작되던 1946년에 미국이 주민들을 섬 밖으로 강제 이주시켰다. 미 정부가 1960년 이 섬이 안전하다고 선언한 뒤, 주민들이 간간이 섬으로 돌아왔지만, 높은 수준의 방사능 때문에 곧 떠난 것으로 전해진다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

미세먼지의 심각성이 채 가시기도 전에 인천 ‘붉은 수돗물’ 사태, 중국발 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스의 국내 유입 가능성으로 환경재난에 대한 국민적 우려가 높아지고 있다. 2000년에 처음으로 가축전염병 청정 지역인 우리나라에서 구제역이 발생해 2000여 마리 정도의 돼지가 살처분된 것을 시작으로 2002년 구제역 1차 파동과 2003년 첫 조류인플루엔자(AI) 발병을 겪으면서 소, 돼지, 가금류 등 약 700만 마리가 살처분됐다. 2010년에 발생한 구제역 2차 파동은 AI와 동시에 발생해 가축 1000만 마리가 살처분되고 방역담당 공무원 11명이 과로, 사고, 자살로 생을 마감하는 등 그야말로 국가적 재난이었다. 2016년부터는 예방적 살처분 범위를 기존 농가 반경 500m에서 3㎞로 확대함에 따라 살처분되는 가축의 수는 기하급수적으로 늘어났다. 이로 인한 토양 및 지하수 오염과 같은 2차 환경오염이 심각한 환경문제로 대두됐다. 구제역 2차 파동으로부터 10년이 다 돼 가는 지금 2차 환경오염 피해가 예상을 뛰어넘어 가공할 공포로 속속 그 모습을 드러내고 있다. 전국 4799곳의 매몰지 중에서 발굴 금지 기간 3년이 지나 해제된 100여곳 매몰지를 무작위로 찾아가 생생한 현장을 찍어 ‘묻다’라는 책으로 펴낸 문선희 작가의 고발 내용을 보면 대부분의 매몰지가 3년이 지났지만, 여전히 심한 악취를 내뿜고 있었고, 오염된 토양 위에 각종 농작물이 재배돼 누군가의 식탁 위에 오르고 있다는 것이다. 어디 그뿐인가. 가축 매몰지 300m 반경에 있는 강화군 지하수의 수질을 검사한 결과 조사 대상지 51곳 가운데 31곳이 오염된 것으로 나타났다. 김포시 월곶면 갈산리에는 마을 반경 500m 내 가축 매몰지 30여곳이 있는데, 여기서 나온 침출수 때문에 주민 식수원이 심한 거품과 악취로 오염됐다. 이런 매몰지에서 나온 침출수는 가축 분뇨에서 나오는 암모니아성 질소보다 농도가 훨씬 높아 청색증을 유발하는 오염물질로 알려져 있다. 이보다 상황이 더 심각한 것은 기후변화 현상으로 여름철 고온 현상이 지속됨에 따라 앞으로 무서운 전염병 창궐의 개연성이 높아지고 있다는 것이다. 그럼에도 주무 부처인 농림축산식품부와 살처분의 집행 주체인 지방정부는 가축전염병에 대한 예방 대책으로 방역 패러다임을 전환하기보다 살처분이라는 사후 대응 패러다임에서 벗어나지 못하고 있다. 지금까지 4조원 가까운 예산이 투입되었지만, 정책 효과는 미미한 실정이다. 이제 구제역과 AI는 외국에서 유입되는 전염병이 아니라 우리나라에 토착화돼 가는 양상마저 띠고 있다. 지금부터라도 중앙정부 차원에서 가축전염병을 사전에 예방하기 위한 정책 대안 마련에 총력을 기울여야 한다. 첫째, 현재 주종을 이루는 공장식 케이지 사육을 단계적으로 동물복지를 고려한 방사형 사육으로 전환해야 한다. 현재의 이러한 사육을 부추기는 게 바로 식품 대기업들이므로 네덜란드나 뉴질랜드처럼 동물복지농장 시스템을 선호하게 하는 정책 인센티브 제도를 마련해야 한다. 2016년 현재 충청북도 내 23개 동물복지농장에서는 지난 3년간 AI에 감염된 동물이 없는 것으로 나타나고 있는 것이 이러한 정책의 효과성을 증명해 주고 있다. 둘째, 현재 많은 효과를 거두고 있는 겨울철 오리 사육 제한제 정책을 더 활성화해 축산 농가의 피해를 최소화해야 한다. 환경용량을 초과하지 않는 범위에서 가축 사육이 이루어질 수 있도록 지역별 가축사육 총량제도 고려해야 한다. 가축전염병 발생 시 반경 3㎞ 이내 가축을 살처분하도록 돼 있는 규정을 고려해 축산 농가들 사이의 이격 거리도 이 정도를 유지할 수 있어야 한다. 셋째, 가축전염병이 발생하면 지역 여건을 고려하지 않은 무차별 살처분이 아니라 방역 당국을 중심으로 식품 대기업, 축산 농가, 지역 주민, 환경단체 등이 참여하는 리빙랩(살아 있는 실험실) 방식을 도입해 근본적이고 혁신적인 전염병 방역 대책을 마련해야 한다. 우리나라 방역 정책도 선진국처럼 사후 대응이 아니라 예방으로 전환될 때, 축산산업이 경제적ㆍ환경적으로 국민건강을 보호하는 측면에서 한 단계 더 업그레이드돼 경쟁력을 가질 수 있게 된다.

주변 흙에서 금을 끌어당겨 자기 몸에 두르는 진균(곰팡이)의 존재가 처음으로 확인됐다. ABC 뉴스와 가디언 등 외신에 따르면, 호주 연구진이 서호주 퍼스에서 남쪽으로 약 100㎞ 거리에 있는 보딩턴 광산 인근 지역에서 채취한 특정 진균이 자기 몸에 금을 부착하는 능력을 지녔다는 사실을 발견했다. 호주연방과학원(CSIRO)과 서호주대 등 연구진은 보딩턴에서 채집한 토양 표본을 실험실로 가져왔으며, 거기서 다른 균들과 분리해 순수 배양한 ‘푸사리움 옥시스포름’(Fusarium oxysporum)이라는 학명의 이 진균 균주를 자세히 관찰했다. 참고로 이 진균은 전 세계에서 흔히 발견되며 바나나 등의 작물을 공격하는 것으로도 유명하다. 그 결과, 금으로 자기 몸을 덮은 진균이 그렇지 못한 진균보다 더 크게 자라고 더 빨리 퍼지는 것으로 나타났다. 이는 해당 진균이 금을 자기 몸에 부착해서 얻는 생물학적인 혜택이 있을 수 있다는 것. 이에 대해 이번 연구를 주도한 CSIRO의 지구미생물학자 칭 보후 박사는 “균류는 알루미늄과 철 망간 그리고 칼슘 등 금속을 산화·환원시킬 뿐만 아니라 나뭇잎과 나무껍질 등 유기물질을 분해하거나 재활용하는 데 꼭 필요한 역할을 하는 것으로 잘 알려져 있다”면서도 “그렇지만 금은 화학적으로 비활성이므로 이런 상호 작용은 매우 이례적이면서도 놀라웠다”고 말했다. 이어 “직접 보고 나서야 믿어야 한다는 것을 알았다”고 덧붙였다. 또 연구진은 이 연구에서 이 진균이 금을 분해할 수 있는 초산화물(슈퍼옥시드)로 불리는 화학물질을 생성하는 것을 발견했다. 뿐만 아니라 용해된 금을 다시 나노 입자의 형태로 고체화하는 다른 화학물질도 만들어내는 것을 확인했다. 이에 대해 연구진은 금은 이 진균이 어떤 형태의 탄소를 분해할 때 돕는 촉매 역할을 하는 것으로 생각된다고 설명했다. 현재 연구진은 이 진균이 왜 금과 상호 작용하는지부터 이 균을 지표 삼아 더 많은 금이 묻혀 있는 광산을 찾을 수 있는지 분석하고 모형화하는 추가 연구를 진행하고 있다. 자세한 연구 결과는 ‘네이처 커뮤니케이션’ 최신호(23일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

일본의 탐사선이 소행성 표면에 인공적인 만든 구덩이(크레이터·Crater)를 보여주는 사진이 25일 공개되었다. 소행성 류구에 대한 충돌 실험 전후의 이미지를 공개한 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 쓰다 유이치(津田雄一) 프로젝트 매니저는 이날 브리핑에서 “류구 표면에서 지형이 명확하게 변해 있음을 사진으로 확인했다”고 밝혔다. JAXA는 “인공 분화구의 정확한 크기와 모양은 앞으로 상세히 검토될 것이지만, 약 20m 너비의 지형이 바뀌었음을 확인할 수 있다"면서 “우리는 이처럼 큰 변화를 기대하진 않았는데, 결과적으로 프로젝트에서 활발한 논쟁이 촉발되었다”고 밝혔다. 이 같은 소행성의 구덩이 만들기 실험 성공은 류구를 탐사하기 위해 보낸 하야부사 2호 미션의 중요한 과학실험 이정표가 되었다.충돌 실험은 류구 상공 20㎞에 머물던 하야부사 2호가 고도 500ｍ까지 하강한 뒤 구리로 만든 금속탄환을 발사할 충돌장치(임팩터)와 카메라를 분리함으로써 시작되었다. 충돌장치는 곧바로 고도 200ｍ 부근에서 내부 폭약을 터뜨려 정구공 크기인 2㎏ 정도의 금속탄환을 초속 2㎞로 류구 적도 부근에 충돌시켰다. 충돌 후 이미지는 류구 상공을 선회하던 하야부사 2호가 촬영한 것이다. 탐사선은 충돌 과정에 날아오를 파편들을 피하기 위해 2주 동안 소행성 뒤편에 숨어 있었다. 하야부사 2호의 인공 크레이터 실험이 가지는 과학적 가치는 류구의 풍화된 표면 아래 있는 태양계 초기 물질을 연구할 수 있는 기회를 확보하는 데 있다. 하야부사 2호는 이미 류구의 다른 쪽에서 채취한 토양 표본을 가지고 있으므로, 이번에 확보할 지하의 암석 표본과 함께 태양계 초기 물질에 대한 연구를 시작할 수 있게 되었다.약 46억 년 전 탄생한 류구 같은 소행성은 태양계 초기의 모습을 간직하고 있을 것으로 보여 과학자들은 소행성 내부 물질을 연구하면 태양계 탄생 과정과 생명의 기원을 알아낼 실마리를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다.지구-태양 간 거리의 2배가 넘는 3억㎞ 이상 떨어진 류구에서 미션을 수행 중인 하야부사 2호는 2014년 12월 일본 가고시마 다네가시마(種子島) 우주센터에서 발사된 후, 약 3년 6개월에 걸쳐 태양 궤도를 돌면서 작년 6월 류구 상공에 접근했다. 하야부사 2호는 류구 표면의 물질을 채취하고서 2020년 말 지구로 귀환하는 임무를 수행할 예정이다. 왕복으로 총 52억㎞에 달하는 대장정이다.　　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

수많은 동물이 냉혹한 자연의 법칙에 따라 먹느냐 먹히느냐의 생존 경쟁 속에서 살아간다. 살아남기 위해서는 같은 동족끼리 싸우는 것은 물론 서로 잡아먹는 일도 종종 목격된다. 하지만 흥미롭게도 같은 피붙이끼리 동족상잔을 피하거나 적극적으로 협력하는 경우도 드물지 않다. 독일 막스 플랑크 연구소의 과학자들은 매우 단순한 선충(nematode, 선형동물) 중 하나인 프리스티온쿠스(Pristionchus)가 어떻게 동족상잔을 피하는지 연구했다. 이 작은 선충은 토양 속 다른 선충을 잡아먹는 포식성 선충이다. 이를 위해 프리스티온쿠스의 입에는 크고 날카로운 이빨이 존재한다. 문제는 가까이 있는 작은 선충을 잡아먹을 경우 자신의 새끼나 혹은 유전적으로 가까운 개체를 잡아먹을 가능성이 높다는 사실이다. 프리스티온쿠스는 실험동물로 잘 알려진 친척인 예쁜 꼬마선충(Caenorhabditis elegans)을 비롯한 작은 선충을 잡아먹는데, 새끼 프리스티온쿠스와 예쁜 꼬마 선충은 크기나 생김새가 매우 비슷하다. 하지만 실험실 환경에서 프리스티온쿠스는 이 둘을 명확히 구분해 예쁜 꼬마 선충만 잡아먹었다. 연구팀은 이 선충이 페로몬 같은 물질을 분비해 동족에게 신호를 보낼 것으로 보고 연구를 진행했다. 선충은 눈이나 귀는 없지만, 잘 발달된 후각을 지녔기 때문이다. 그 결과 현대 무기에 탑재되는 피아식별 장치처럼 프리스티온쿠스 역시 동족을 식별할 수 있는 물질을 분비한다는 사실이 밝혀졌다. SELF-1이라고 명명된 이 단백질은 아미노산 63개로 이뤄진 단순한 단백질이지만, 새끼나 혹은 친척일 수 있는 개체를 잡아먹는 일을 피하는 데 필수적이다. 연구팀은 63개의 아미노산 가운데 하나만 잘못되어도 보호 효과가 사라진다는 사실 역시 확인했다. 프리스티온쿠스는 평생 이 물질을 분비한다. 동족끼리는 서로 잡아먹지 않는 선충 역시 환경에 가장 잘 적응한 개체가 살아남는다는 적자생존의 법칙에 부합되는 존재다. 비슷한 형태의 선충이 많은 환경에서 포식성 선충으로 살아남기 위해 환경에 맞춰 진화한 결과이기 때문이다. 자연의 법칙은 냉혹하지만, 동시에 합리적이라는 사실을 잘 보여주는 사례다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

예전에 생물학 실험시간이 다가오면 은근히 기대되기도 했지만 두려워서 피하고 싶은 때도 있었다. 동물 세포 관찰 실험이 대표적이다. 여기서 동물은 학생이고 세포는 적혈구나 백혈구였다. 자기 피를 뽑아 현미경으로 세포를 관찰하는 것이다. 적혈구는 약 120년 전부터 세포막의 구조와 성분을 밝히기 위한 여러 실험에서 자주 사용됐다. 그 결과 적혈구 세포막을 자유롭게 출입하는 물질은 지용성이고 적혈구 세포막에서 추출한 성분이 인지질과 단백질이라는 것이 밝혀졌다. 세포막의 상당 부분을 차지하는 인지질은 비누처럼 물과 결합하는 부위와 물과 결합하지 않는 부분을 모두 갖고 있는데 기름과 쉽게 결합하는 부위가 훨씬 더 많다. 그래서 세포는 얇은 기름막으로 둘러싸인 공이라 할 수 있고 이 기름막을 통해 물과 결합하지 않은 분자가 통과할 수 있다. 산소와 이산화탄소 분자들은 세포막을 자유롭게 통과한다. 그 결과 우리가 흡수한 산소는 적혈구 안으로 들어가 헤모글로빈과 결합한 상태로 몸 곳곳으로 이동해 목적지에 도착하면 다시 세포 내로 들어간다. 세포에서 부산물로 생긴 이산화탄소도 세포막을 통과해 적혈구가 있는 혈액으로 움직인다.생물에게 물은 절대적으로 중요하다. 세포들은 일정 정도 물을 확보해야 하므로 필요할 때마다 물의 수송이 가능해야 한다. 다행히 물 분자는 인지질 분자보다 작아 세포막을 자유롭게 통과할 수 있다. 그렇다고 아무렇게나 세포막을 통과하는 것은 아니다. 세포막을 기준으로 양쪽 농도 차이를 이용해 이동한다. 맹물에 적혈구를 넣으면 물의 농도가 높은 맹물로부터 상대적으로 물의 농도가 낮은 세포 안으로 물 분자들이 이동한다. 삼투 현상이다. 식물의 세포벽과 같은 세포 보호 구조물이 없는 적혈구 같은 동물 세포에 삼투 현상으로 물이 계속 유입되면 결국 터져버린다. 마라톤 도중 땀을 많이 흘린 선수가 한꺼번에 물을 많이 마셨다가 목숨을 잃는 사건이 일어나기도 하는데 이는 삼투 현상에 의한 세포 손상 때문이다. 세포 안보다도 염분 농도가 높은 물에 세포를 넣으면 어떻게 될까. 바다에 살고 있는 물고기를 생각해보면 된다. 당연히 삼투 현상으로 세포 안의 물이 바깥으로 빠져나가 물고기는 살지 못하거나 살더라도 쭈글쭈글해질 것이다. 그렇지만 이런 일은 일어나지 않는다. 왜냐하면 물고기들은 아가미를 통해 염분을 몸 밖으로 내보내기 때문이다. 세포막을 통한 물의 이동은 일상에서도 어렵지 않게 찾아볼 수 있다. 바다를 막아 농지를 만들기 위해선 토양 속 염분을 충분히 제거해야 한다. 그렇지 않은 상태에서 벼나 보리 같은 농작물을 심게 되면 식물들은 물을 빼앗겨 고사하게 된다. 변비약의 원리도 마찬가지다. 대장 세포로부터 삼투 현상을 일으켜 대변이 물을 흡수하게 하는 것이다. 야채를 싱싱하게 보이고 싶다면 맹물에 넣으면 된다. 이처럼 물의 이동은 매우 중요해 생물들의 세포에는 물의 이동만 담당하는 물 통로 단백질이 많이 발견된다. 우리가 신장에서 소변의 양을 조절할 수 있는 이유도 바로 이 단백질 덕이다. 세포막은 생물의 생존을 위해 진화한 결과물로 물질들의 출입을 적절히 조절한다. 규율에 얽매어 너무 엄격하게 출입을 제한하는 경비원이나 있으나마나한 출입차단기를 볼 때마다 세포막이 떠오르는 이유는 뭘까.

“필요한 것은 동남풍 뿐” ‘삼국지연의’ 속 제갈공명은 마치 하늘이 내린 책사인 듯 비와 바람을 불러오는 능력을 유감없이 발휘했다. 동남풍을 부르려 며칠 째 단을 쌓은 채 하늘에 제사를 지내는 기행을 벌였고, 실제 그가 예고한 날 귀신같이 불어온 동남풍으로 조조 대군을 화공으로 전멸시켰다더라는 얘기는 삼국지를 읽은 이건, 읽지 않은 이건 모를 수 없는 유명한 얘기로 남게 됐다. 조조의 100만 대군에 맞서 유비와 손권 동맹의 10만 군사가 벌인 적벽대전은 삼국지연의 속 이야기 중 가장 짜릿한 백미였다. 위촉오 ‘천하삼분지계’(天下三分之計)라는 구도를 완성시켜주는 소설 속 핵심 장치였는가하면, 제갈량의 신기묘산을 드러내는 대표적 사례였다. 물론 적벽대전은 역사적 사실 여부는 물론이고, 실제 위치 또한 사학자들마다 의견이 분분한, 허구에 가까운 스토리다. 제갈공명의 신묘한 능력 또한 그저 그가 당시 양자강 주변 지리와 기후 상황에 밝은 이였기에 가능한 설정이라는 의견이 절대적이다. 실제 비를 불러오는 능력은 누구에게도 있을 수 없었다. 서구 사회에서 ‘레인메이커’(rainmaker)라는 표현은 비를 기원하는 인디언 주술사를 일컫는 말이기도 하지만, 무에서 유를 창조해내며 회사에 이익을 가져다주는 이를 칭송하는 말로 쓰이기도 한다. 비가 내릴 때까지 주구장창 제사 모시는 ‘인디언식 기우제’는 비를 향한 우직하면서도 집요한 의지를 증명해줄지언정 능력으로 평가되지는 않았다. 하지만 현대사회의 과학기술은 이미 제갈공명을 무색케할 만큼 발전했다. 세계기상기구(WMO)에 따르면 세계 50여 개국에서 날씨 조절 프로젝트를 진행하고 있다. 인공강우는 가뭄에 대한 대책 만큼이나 미세먼지를 막기 위한 중요한 방법 중 하나로 검토되고 있다. 특히 중국은 2008년 베이징올림픽, 2010년 상하이엑스포, 2014년 난징청소년올림픽 등 주요 국제행사 때마다 인공강우를 통해 공기 질을 개선시켰다는 것이 정설에 가깝다. 최근 중국 생태환경부 고위 관계자가 “다른 사람을 맹목적으로 탓하기만 하다가는 미세먼지를 줄일 절호의 기회를 놓칠 것”이라며 한국의 미세먼지 대책을 비웃는 듯한 발언을 내놓은 배경이기도 했다. 한국은 인공강우 연구에 뒤처져 있는 것이 현실이다. 뒤늦게나마 환경부와 기상청이 25일 오전 전북 군산 지역 서해안에서 기상항공기를 투입해 인공강우 실험을 펼쳤다. 기상항공기에 구름 입자를 뭉치게 해 비를 만드는 물질인 요오드화은(Agl) 연소탄 24발을 싣고 구름 안에 살포하는 방식으로 진행됐다. 정확한 강우량은 26일 쯤 확인할 수 있으며, 특히 이번 인공강우 실험의 구체적 목적인 미세먼지 저감 효과 등은 다음달 말 발표할 예정이다. 다만 이날 전북 내륙 지방 미세먼지 농도가 보통 수준이어서 저감 정도를 확인하기는 어려울 것으로 전망된다. 환경부는 올해 안으로 15차례에 걸쳐 인공강우 실험을 펼친 뒤 미세먼지 저감을 위한 인공강우 실험 결과를 발표한다는 계획이다. 인공강우 실험에 제갈공명과 같은 신묘함을 기대하지는 않는다. 다만 인공강우를 위해 쓰이는 복합화학물질인 요오드화은 등을 살포할 때 해양오염, 토양오염 등 생태계 혼란에 대한 우려도 분명이 있다. 화학물질 부작용, 영향 등에 대한 연구도 인공강우 실험 연구와 함께 병행되어야 할 것이다. 수만 년 전 물려받아 잘 살아오던 지구 최근 백 년 남짓 동안 잘못 쓴 우리 탓이기에 이제라도 조심조심 다뤄야 한다. 박록삼 논설위원 youngtan@seoul.co.kr

국내 연구진이 울릉도의 흙에서 아직까지 발견되지 않은 질병 치료 미생물을 찾아내는데 성공했다. 한국생명공학연구원 항암물질연구단 연구진은 울릉도 흙에서 있는 희귀 미생물인 방선균에서 말라리아를 치료할 수 있는 후보물질을 찾아냈다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 유기화학 및 천연물화학 분야 국제학술지 ‘오가닉 레터스’ 최신호에 실렸다. 방선균은 흙이나 식물, 동물, 하천, 해수 등 다양한 환경에서 자라는 세균으로 신약개발에 있어서 중요한 생물자원으로 활용돼 왔다. 2015년 노벨생리의학상 수상 업적인 항기생충 약 이버멕틴과 아버멕틴도 방선균 대사물질로 만들어 낸 것이다. 방선균 대사산물은 다양한 약이 될 수 있지만 분리나 배양이 까다로워 제한적인 조사만 할 수 있다는 단점이 있다. 연구진은 국내 다양한 자연환경이 미생물 자원 확보에 이용됐지만 울릉도 흙에 존재하는 방선균에 대해서는 조사가 없었다는 점에 착안했다. 연구팀은 매우 느리게 생장하는 방선균을 울릉도 흙에서 선택적으로 분리했다. 실험실 환경에서는 방선균을 배양하기 쉽지 않아 세균 성장을 돕는 특수 물질을 도입했다.연구팀은 여기서 4종의 신규 화합물을 발견했다. 이번에 발견한 화합물은 희귀 방선균 속명을 따 ‘카테누리스포로라이드’ A부터 D까지 명명했다. 카테누리스포로라이드는 세포 독성을 보이지 않으면서도 사람에 기생해 말라리아를 일으키는 열대열원충을 저해하는 것을 확인했다. 말라리아 치료제 효과를 저해하는 기생충을 막는 역할을 할 수 있다는 설명이다. 안종석 항암물질연구단장은 “이번 연구는 국내에서는 활발하지 않은 유전체 정보에 기반해 신규 이차 대사산물을 뽑아낸 것”이라며 “국내 중요한 생물자원으로 울릉도 토양의 활용 가능성을 시사하는 성과”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

19일 디스커버리채널 ‘후쿠시마의 꿈…’ 방영“한국 우주인 타이틀로 출연 부적절” 지적 나와한국 첫 우주인인 이소연(40)씨가 일본 최악의 방사능 유출사고가 발생한 후쿠시마 지역에 관한 다큐멘터리 프로그램에 출연해 논란이 되고 있다. 이소연씨는 지난 19일 저녁 7시 디스커버리채널 아시아가 방송한 ‘후쿠시마의 꿈, 그 너머(Fukushima dreams and beyond)’에 출연했다. 이 다큐멘터리는 지난 2011년 3월 일본 도호쿠 대지진과 쓰나미의 영향으로 발생한 후쿠시마 원자력 발전소 사고 이후 지역사회의 변화를 조명했다. 디스커버리 채널의 설명에 따르면 원자력 발전소 사고 이후 7년이 지난 후쿠시마의 토양이 오염에서 회복돼 지역 농업이 재기하고 있으며 쓰나미가 덮친 바다생태계도 균형을 되찾아 어업 환경이 좋아졌다는 내용을 담고 있다. 특히 다큐멘터리는 후쿠시마 농산물과 해산물이 세계에서 가장 엄격한 식품 안전 검사를 받고 있다는 사실을 강조했다. 후쿠시마산 식품에 대한 전 세계 소비자들의 불안과 우려를 덜기 위한 목적으로 제작됐음을 미루어 짐작할 수 있다. 다큐멘터리에 출연한 이소연씨와 중국 여배우 지 릴리, 대만의 유명 요리사 리우 소아크 등 3명은 달라진 후쿠시마를 체험했다.이소연씨는 후쿠시마 특산물인 복숭아농장을 둘러보고 원자력 사고가 발생했던 후쿠시마 원자력 발전소를 방문했다. 다큐멘터리 제작진은 이소연씨가 한국인 최초이자 유일한 우주인임을 강조하며 다큐멘터리의 신뢰도를 높이려 한 것으로 보인다. 디스커버리채널 아시아의 프로그램 소개란은 이소연씨에 대해 지난 2006년 12월 3만 6000명의 도전자 가운데 한국인 최초 우주인으로 뽑혔다고 소개했다. 또 이씨가 2008년 4월 소유주 TMA-12 우주선을 타고 국제우주정거장에서 11일간 머물면서 상당한 과학실험에 성공했고, 한국의 과학교과서에 실리고 과학채널 TV 강연을 진행할 정도로 공이 많은 인물이라고 소개했다. 제작진은 우주복을 입은 이씨의 사진도 함께 게재했다. 해당 다큐멘터리가 방송된 뒤 딴지일보 자유게시판을 비롯한 인터넷 커뮤니티에는 이소연씨가 후쿠시마를 홍보하는 다큐멘터리에 출연한 것은 부적절했다는 비판이 제기됐다.이씨가 원자력 전문가도 아닐 뿐더러 한국인 최초 우주인이라는 타이틀이 강조될 게 뻔한 상황에서 출연을 감행한 것은 신중치 못한 행동이었다는 지적이 나온다. 우주에서 귀환한 이씨는 2년간 한국항공우주연구원의 선임연구원을 지냈다. 이씨는 2012년 휴직 후 미국으로 건너가 UC 버클리대 경영전문석사과정을 수료한 뒤 재미교포와 결혼하며 미국에 정착했다. 2014년 연구원을 그만뒀다. 한국항공우주연구원은 2014년 국회 국정감사에서 이씨가 우주에 다녀온 뒤 4년간 진행한 우주인 관련 연구과제가 4건에 그치고 외부 강연은 200여건 진행해 강의료를 모두 개인수입으로 챙겼다는 사실을 밝혔다. 이씨는 지난 3월 과학전문잡지 ‘에피’와의 인터뷰에서 “나는 상품에 불과했다”며 정부의 우주인 프로젝트에 대해 비판한 바 있다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

미국 센트럴 플로리다 대학에서 화성의 흙을 1kg에 20달러라는 저렴한 가격에 판매할 예정이라고 발표했다. 마치 가짜 뉴스나 만우절 장난을 생각나게 만드는 소식이지만, 장난이 아닌 실제 뉴스다. 이 대학의 행성 과학자인 댄 브릿 교수가 이끄는 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 큐리오시티 로버가 보내온 데이터를 바탕으로 실제 화성의 토양에 가까운 모의 화성 토양을 만들어 연구자들에게 판매할 계획이다. 다만 수익이 목적보다 연구 활성화가 목적이다. 많은 과학자가 인류의 미래 목표로 화성을 생각하고 있기 때문에 관련 연구가 매우 활발하다. 여기에는 화성에서 작물이나 미생물을 키울 수 있는지 알아보는 실험이나 화성과 비슷한 환경에서 기지 건설 로봇이나 탐사선 등 각종 기기를 테스트하는 실험까지 다양하다. 그런데 화성의 토양을 연구마다 매번 새로 만든다는 것은 상당한 시간과 비용을 소모하는 일임이 분명하다. 더구나 해당 연구자가 과거에 모의 토양을 만드는 연구를 해본 적이 없다면 더 난감한 일이다. 시작부터 막히기 때문이다. 브릿 교수 연구팀은 저널 이카루스(Icarus)에 누구나 쉽게 사용할 수 있는 화성의 모의 토양을 발표했다. 이 토양은 센트럴 플로리다 대학의 행성 과학자들이 연구하는데 사용할 뿐 아니라 다른 과학자들이 사용할 수 있도록 매우 저렴한 가격에 판매할 계획이다. 과학자들이 실험동물을 포함해 다양한 실험 재료를 판매하는 일은 드물지 않지만, 1kg에 20달러라는 가격은 매우 파격적인 수준으로 수익보다는 연구 활성화가 더 중요한 목적으로 보인다. 동시에 표준화된 모의 화성 토양을 사용하게 될 경우 연구자가 사용한 모의 토양의 종류에 따라 결과가 천차만별로 달라지는 문제도 예방할 수 있을 것으로 기대된다. 다만 제작에 상당한 수작업이 들어가는 일이기 때문에 일반인이 호기심에서 구매할 순 없고 연구 목적으로만 구매할 수 있다. 주 구매 대상은 다른 과학자이지만, 연구팀은 스페이스 X처럼 화성 탐사에 관심이 있는 기업에서도 연구 목적으로 구매할 수 있을 것으로 보고 있다. 화성에서 작물을 재배하는 것은 먼 미래의 일이지만, 과학자들은 이미 그 가능성은 물론 어떤 작물이 가장 유망할 것인지 연구를 진행하고 있다. 모의 화성 토양은 이런 연구에 큰 도움이 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

서울 성북구가 여름방학을 맞은 지역 초등학교 4~6학년 학생 35명이 참가한 가운데 ‘성북어린이 환경학교’를 개최했다. 성북구는 “에코마일리지제와 절전소를 운영하는 등 ‘온실가스 없는 성북’ 구현을 위해 힘쓰는 성북구가 마련한 프로그램”이라면서 “올해로 24회째를 맞이했고, 매년 여름방학 어린이들에게 환경교육 및 견학체험을 제공해 에너지와 환경보전의 중요성을 강조하고 있다”고 16일 밝혔다. 환경학교는 지난 8일부터 10일까지 3일간 진행됐다. 동덕여대와의 관·학 협력사업이다. 대학생 환경동아리 ‘환경지기’가 기획했다. 어린이들이 성북구의 공기, 토양, 물 등 환경 전반에 대해 이해하고 실습과 실험까지 할 수 있는 내용으로 진행됐다. 특히 친환경 가습기 만들기 등 체험 수업, 산·염기 기름제거 등 다양한 환경관련 실험과 더불어 에너지드림센터, 자원회수시설, 북한산 생태체험관 등 환경관련 현장을 견학했다. 환경학교에 참여한 돈암초 4학년 김민성(10)군은 “방학 동안 학원만 다니느라 지루했는데 3일간 다양한 활동을 해 보니 내가 먼저 에너지 절약을 해야겠다는 생각이 들었다”고 소감을 전했다. 이승로 성북구청장은 “환경학교를 통해 ‘어린이 그린리더’를 양성하겠다”고 말했다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr

가로수 등 도시숲의 폭염과 미세먼지 저감 효과를 높이기 위해서는 하부와 옆면까지 ‘입체화’가 필요하다는 연구결과가 나왔다. 3일 국립산림과학원에 따르면 지난달 서울 종로와 동대문에 조성된 ‘한 줄 가로수’, ‘하층 숲 가로수’, ‘벽면 숲 가로수’에서 미세먼지 농도 감소와 기온 하강 효과를 측정한 결과 하층 숲의 변화가 가장 뚜렷했다. 피실험자가 땡볕에 있다 도시 숲에서 10분간 휴식을 취하자 얼굴표면 온도가 한 줄 가로수에선 평균 1.8도, 하층 숲 가로수에선 4.5도, 벽면 숲 가로수에선 3.9도 내려가는 효과를 보였다. 미세먼지 농도는 하층 숲 가로수에서 PM10 32.6%, PM2.5 15.3%, 벽면 숲 가로수에서는 PM10 29.3%, PM2.5 16.2%가 각각 낮아지는 것으로 측정됐다. 연구진은 “하층 숲과 벽면 숲 가로수에서 기온이 낮은 것을 숲이 지붕 역할을 해 ‘그늘’을 제공하고 나뭇잎의 ‘증산작용’, 하층과 벽면 숲에 의한 ‘반사열 저감’에 따른 것”이라고 말했다. 또 하층 숲과 벽면 숲은 단위면적당 잎 면적을 증가시켜 미세먼지를 붙잡아 주면서 미세먼지와 폭염을 완화하는 ‘더블효과’를 나타내고 있다고 덧붙였다. 이에 따라 도로 경관만을 위한 가로수 관리에서 탈피해 가로수 하부 및 복층 가로수, 복면 녹화 등을 병행한 ‘입체숲’ 조성 필요성을 제시했다. 하층 숲은 토양 개선까지 고려해 사철나무·화살나무·남천 등 관목을 심어 빽빽하고 두텁게 조성하고, 벽면 숲은 그늘 기능 확대를 위해 송악·담쟁이덩굴·줄사철나무 등의 적극적인 관리가 필요하다. 권진오 산림과학원 도시숲연구센터장은 “지가가 높은 도시에서 규모있는 숲 조성이 어려운 상황을 고려해 입체적인 숲 조성으로 기능을 확대하는 노력이 요구된다”면서 “지열과 반사열을 흡수할 수 있는 하층 숲과 벽면 녹화에 대한 시도가 늘고 있다”고 말했다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr