정치권에서 모든 국민에게 정기적으로 일정 금액을 지급하는 기본소득 도입이 어젠다로 떠올랐지만 넘어야 할 과제에 대해선 외면하고 있다는 지적이 나온다. 세금으로 생색내는 건 정치권이 하고, ‘불편한 진실’은 정부에 떠넘기겠다는 것으로 해석될 수밖에 없다. ① 천문학적 재원 조달 전문가들은 기본소득 도입 선행조건으로 천문학적인 수준의 재원조달 방안을 마련하고 현행 복지체계를 완전히 뜯어고치는 ‘국가 대개조’가 이뤄져야 한다고 강조한다. 이 과정에서 오히려 최빈층이 역차별을 받을 가능성이 커지는 만큼 현미경처럼 면밀한 설계 작업도 뒤따라야 한다. 사회적 합의가 충분하지 않은 상태에서 증세로 재원을 조달할 경우 고소득층과 기득권을 중심으로 위헌 논란이 제기될 수도 있다고 주장한다. 기본소득은 1인당 지급액을 얼마로 하느냐에 따라 소요되는 예산이 천차만별이지만 재정에 엄청난 부담인 건 분명하다. 기초연금(만 65세 이상 노인 중 소득 하위 70%에 지급) 수준인 월 30만원을 지급한다고 가정하면 연간 180조원이 소요된다. 올해 본예산(512조 3000억원)의 35%에 달하며, 보건·복지·고용 예산(180조 5000억원)을 모두 쏟아부어야 가능하다. 앞서 연구를 진행한 학계도 재정 부담을 우려한다. 서울시 싱크탱크인 서울연구원은 2017년 ‘기본소득의 쟁점과 제도연구’ 보고서에서 서울시민에게 기본소득을 지급하는 방안을 125개 시나리오로 나눠 소요 재원을 분석했는데, 보편적 지급은 불가능하다는 결론을 내렸다. 모든 시민에게 당시 기초연금액인 월 20만원을 지급하면 24조원, 생산가능인구(15~64세)와 성인 인구(20~64세)로만 한정해도 각각 17조 7000억원과 17조원이 소요될 것으로 추산됐기 때문이다. 그해 서울시 전체 복지예산(8조 7735억원)의 1.9~2.7배에 달한다. ② 소득재분배 효과 ‘글쎄’ 기본소득의 핵심 기능인 소득재분배 효과에 대해서도 의문이 있다. 최한수 경북대 경제통상학부 교수는 지난해 국회예산정책처 학술지에 게재한 논문에서 기본소득 지급 때 소득분위(10분위)별 가처분소득을 모의실험 형태로 분석했다. 증세 없이 복지 관련 현금급여와 근로소득 관련 각종 공제를 폐지한 재원으로만 기본소득 재원을 충당할 경우, 최빈층인 소득 1분위(하위 10%) 가처분소득은 오히려 감소한다고 분석했다. 현재 우리나라 공적부조는 1분위에 집중돼 있는데, 기본소득 재원 마련을 위해 삭감하거나 재편할 경우 오히려 최빈층에 피해가 가는 역차별이 나타날 수 있다는 것이다. ③ 사회적 합의가 먼저 기본소득을 법제화하는 과정에서 위헌 논란을 비롯해 이념과 이해관계에 따라 진통이 야기될 수도 있다. 우리나라 헌법은 기본소득을 명시하고 있지 않지만, 제10조 ‘모든 국민은 인간으로서의 존엄과 가치를 가지며, 행복을 추구할 권리를 가진다’ 조항 등에서 근거를 찾는 학자들이 많다. 반면 기본소득에 부정적인 측은 제32조 ‘모든 국민은 근로의 의무를 진다’는 조항을 들어 반박하기도 한다. 이관후 경남연구원 연구위원은 “기본소득은 여러 도입 방식이 있고, 재원 마련 방안도 다양해 사회적 합의가 우선돼야 한다”며 “정치권이 이분법적인 시각에서 소모적인 논쟁을 벌이는 측면이 있는데, 급격한 사회 변화로 새로운 복지체제가 필요하다는 관점에서 기본소득이 대두된 것인 만큼 보다 생산적인 대화에 나서야 한다”고 말했다. 세종 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr

정치권에서 모든 국민에게 정기적으로 일정 금액을 지급하는 기본소득 도입이 어젠다로 떠올랐지만 넘어야 할 과제에 대해선 외면하고 있다는 지적이 나온다. 세금으로 생색내는 건 정치권이 하고, ‘불편한 진실’은 정부에 떠넘기겠다는 것으로 해석될 수밖에 없다. 전문가들은 기본소득 도입 선행조건으로 천문학적인 수준의 재원조달 방안을 마련하고 현행 복지체계를 완전히 뜯어고치는 ‘국가 대개조’가 이뤄져야 한다고 강조한다. 이 과정에서 오히려 최빈층이 역차별을 받을 가능성이 커지는 만큼 현미경처럼 면밀한 설계 작업도 뒤따라야 한다. 사회적 합의가 충분하지 않은 상태에서 증세로 재원을 조달할 경우 고소득층과 기득권을 중심으로 위헌 논란이 제기될 수도 있다고 주장한다. 기본소득은 1인당 지급액을 얼마로 하느냐에 따라 소요되는 예산이 천차만별이지만 재정에 엄청난 부담인 건 분명하다. 기초연금(만 65세 이상 노인 중 소득 하위 70%에 지급) 수준인 월 30만원을 지급한다고 가정하면 연간 180조원이 소요된다. 올해 본예산(512조 3000억원)의 35%에 달하며, 보건·복지·고용 예산(180조 5000억원)을 모두 쏟아부어야 가능하다. 앞서 연구를 진행한 학계도 재정 부담을 우려한다. 서울시 싱크탱크인 서울연구원은 2017년 ‘기본소득의 쟁점과 제도연구’ 보고서에서 서울시민에게 기본소득을 지급하는 방안을 125개 시나리오로 나눠 소요 재원을 분석했는데, 보편적 지급은 불가능하다는 결론을 내렸다. 모든 시민에게 당시 기초연금액인 월 20만원을 지급하면 24조원, 생산가능인구(15~64세)와 성인 인구(20~64세)로만 한정해도 각각 17조 7000억원과 17조원이 소요될 것으로 추산됐기 때문이다. 그해 서울시 전체 복지예산(8조 7735억원)의 1.9~2.7배에 달한다. 기본소득의 핵심 기능인 소득재분배 효과에 대해서도 의문이 있다. 최한수 경북대 경제통상학부 교수는 지난해 국회예산정책처 학술지에 게재한 논문에서 기본소득 지급 때 소득분위(10분위)별 가처분소득을 모의실험 형태로 분석했다. 증세 없이 복지 관련 현금급여와 근로소득 관련 각종 공제를 폐지한 재원으로만 기본소득 재원을 충당할 경우, 최빈층인 소득 1분위(하위 10%) 가처분소득은 오히려 감소한다고 분석했다. 현재 우리나라 공적부조는 1분위에 집중돼 있는데, 기본소득 재원 마련을 위해 삭감하거나 재편할 경우 오히려 최빈층에 피해가 가는 역차별이 나타날 수 있다는 것이다. 기본소득을 법제화하는 과정에서 위헌 논란을 비롯해 이념과 이해관계에 따라 진통이 야기될 수도 있다. 우리나라 헌법은 기본소득을 명시하고 있지 않지만, 제10조 ‘모든 국민은 인간으로서의 존엄과 가치를 가지며, 행복을 추구할 권리를 가진다’ 조항 등에서 근거를 찾는 학자들이 많다. 반면 기본소득에 부정적인 측은 제32조 ‘모든 국민은 근로의 의무를 진다’는 조항을 들어 반박하기도 한다. 이관후 경남연구원 연구위원은 “기본소득은 여러 도입 방식이 있고, 재원 마련 방안도 다양해 사회적 합의가 우선돼야 한다”며 “정치권이 이분법적인 시각에서 소모적인 논쟁을 벌이는 측면이 있는데, 급격한 사회 변화로 새로운 복지체제가 필요하다는 관점에서 기본소득이 대두된 것인 만큼 보다 생산적인 대화에 나서야 한다”고 말했다. 세종 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr

삼성전자는 ‘삼성 미래기술육성사업’을 통해 올해 상반기부터 지원할 연구 과제 28건을 선정했다고 4일 밝혔다. 삼성 미래기술육성사업은 2013년부터 10년간 1조 5000억원을 출연해 기초과학, 소재기술, 정보통신기술(ICT) 등 연구 분야에서 매년 3차례(상·하반기 자유공모, 연 1회 지정테마) 과제를 선정해 지원하는 프로그램이다. 이번에 선정된 과제는 기초과학 14개, 소재 8개, ICT 6개 등으로 총 388억 5000만원을 지원한다. 올해는 국내 대학 소속 외국인 연구진이 제안한 과제도 지원 대상으로 선정됐다. 기초과학 분야에 선정된 김성연 서울대 화학부 교수는 사람이 음식을 먹으면 느끼는 포만감과 관련한 신경 회로 연구를 진행한다. 이 연구는 식욕 조절을 통한 비만·당뇨 등 치료에 기여할 것으로 예상된다. 외국인 연구진인 토마스 슐츠 유니스트(UNIST) 화학과 교수는 레이저를 이용해 미지의 영역이라고 불리는 성간물질(별과 별 사이 우주 공간에 떠 있는 물질)에 대해 밝히는 연구를 진행한다. 소재 분야에서는 양자암호통신의 기초가 되는 빛 입자를 생성하는 광원에 대한 연구를 진행하는 박홍규 고려대 물리학과 교수가 선정됐다. ICT 분야에서는 뇌종양 치료의 부작용을 최소화하는 기술 개발에 나서는 최영빈 서울대 의공학과 교수 등이 선정됐다. 김성근 삼성미래기술육성재단 이사장은 “최근 세계적 학술지에서 한국의 적극적인 연구·개발 투자와 성과에 대해 집중 조명했다”며 “세상을 바꿀 도전적인 아이디어와 인재를 발굴하는 사업에 일조할 수 있을 것”이라고 말했다. 삼성전자는 지금까지 총 589개 연구 과제에 연구비 7589억원을 지원했다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr

WHO는 “임상시험 재개” 입장 번복도널드 트럼프 미국 대통령이 코로나19 감염 예방을 위해 복용한다고 밝혔던 말라리아 치료제 하이드록시클로로퀸이 효과가 없다는 연구 결과가 나왔다. 미네소타대 연구진이 코로나19에 노출됐거나 고위험 가정에 거주하는 821명을 대상으로 시험한 결과 이같이 나타났으며, 연구 결과는 의학학술지 ‘뉴잉글랜드저널’에도 게재됐다고 가디언 등이 3일(현지시간) 보도했다. 이번 연구에서 하이드록시클로로퀸 복용자와 플라시보(가짜약) 복용자의 코로나19 발병률이 각각 11.8%와 14.3%로 나타나 유의미한 차이를 보이지 않았다. 시험대상자의 40%는 가벼운 복통을 앓았다. 연구진은 차이가 너무 경미하다며 “치료제 효과가 우연일 가능성이 높다”고 밝혔다. 하이드록시클로로퀸은 앞서 트럼프 대통령이 코로나19 치료제 후보로 극찬한 뒤 자신도 복용하고 있다고 밝혔지만, 정작 세계보건기구(WHO)는 심장질환으로 사망할 가능성 등 안정성 문제로 코로나19 치료제 시험에서 배제한 약품이다. 효과가 입증되지 않았음에도 엘살바도르와 브라질 등 권위주의 성향 지도자들이 잇따라 트럼프의 뒤를 따라 코로나19 대응에 이 약을 도입하며 논란이 확산됐다. 한편 WHO는 안전성 문제로 중단했던 하이드록시클로로퀸에 대한 임상시험을 재개하기로 했다. 테워드로스 아드하놈 거브러여수스 WHO 사무총장은 이날 브리핑에서 “이용 가능한 사망률에 대한 자료를 토대로, 자료안전감시위원회의 구성원들은 시험 계획서를 수정할 이유가 없다고 권고했다”면서 이같이 말했다. 그는 “하이드록시클로로퀸을 포함한 모든 부문의 시험을 지속한다”고 전했다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

WHO는 “임상시험 재개” 입장 번복도널드 트럼프 미국 대통령이 코로나19 감염 예방을 위해 복용한다고 밝혔던 말라리아 치료제 하이드록시클로로퀸이 효과가 없다는 연구 결과가 나왔다. 미네소타대 연구진이 코로나19에 노출됐거나 고위험 가정에 거주하는 821명을 대상으로 시험한 결과 이같이 나타났으며, 연구 결과는 의학학술지 ‘뉴잉글랜드저널’에도 게재됐다고 가디언 등이 3일(현지시간) 보도했다. 이번 연구에서 하이드록시클로로퀸 복용자와 플라시보(가짜약) 복용자의 코로나19 발병률이 각각 11.8%와 14.3%로 나타나 유의미한 차이를 보이지 않았다. 시험대상자의 40%는 가벼운 복통을 앓았다. 연구진은 차이가 너무 경미하다며 “치료제 효과가 우연일 가능성이 높다”고 밝혔다. 하이드록시클로로퀸은 앞서 트럼프 대통령이 코로나19 치료제 후보로 극찬한 뒤 자신도 복용하고 있다고 밝혔지만, 정작 세계보건기구(WHO)는 심장질환으로 사망할 가능성 등 안정성 문제로 코로나19 치료제 시험에서 배제한 약품이다. 효과가 입증되지 않았음에도 엘살바도르와 브라질 등 권위주의 성향 지도자들이 잇따라 트럼프의 뒤를 따라 코로나19 대응에 이 약을 도입하며 논란이 확산됐다. 한편 WHO는 안전성 문제로 중단했던 하이드록시클로로퀸에 대한 임상시험을 재개하기로 했다. 테워드로스 아드하놈 거브러여수스 WHO 사무총장은 이날 브리핑에서 “이용 가능한 사망률에 대한 자료를 토대로, 자료안전감시위원회의 구성원들은 시험 계획서를 수정할 이유가 없다고 권고했다”면서 이같이 말했다. 그는 “하이드록시클로로퀸을 포함한 모든 부문의 시험을 지속한다”고 전했다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

한국과 미국 연구진이 포스트잇처럼 쉽게 떼내고 자르고 구부릴 수 있는 LED를 개발했다. 세종대 나노신소재공학과 홍영준(사진) 교수, 물리천문학과 홍석륜(사진) 교수와 미국 텍사스대 공동연구팀은 기판에서 쉽게 떼어내어 자유롭게 접고 자를 수 있는 질화갈륨 마이크로 LED를 개발하고 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 4일자에 실렸다. 웨어러블 기기에 사용할 수 있는 유연한 LED 제작을 위해 기존에는 레이저로 박막 LED를 작게 가공한 다음 유연한 기판에 배열하는 방식이었다. 기판을 떼어내기 위해서는 화학적 식각이나 고에너지 레이저 조사 등 방법을 사용했는데 쉽게 깨져 구부릴 수 없다는 문제가 있었다. 연구팀은 유연하고 전기전도도가 높은 꿈의 신소재 ‘그래핀’을 사파이어 기판에 코팅해 단결정 마이크로 LED 수 만개를 만드는데 성공했다. 이렇게 만든 LED 패널은 접착 테이프로 쉽게 떼어낼 수도 있고 떼어낸 패널을 구부러진 표면에 붙여 작동시킬 수 있다. 실제로 1000 번 이상 반복적으로 구부려도 전기적 특성과 발광성능이 그대로 유지되는 것이 확인됐다. 연구팀은 이번 기술은 굴곡이 있는 표면이나 인체, 로봇 관절에 부착할 수 있는 웨어러블 디스플레이용 광원으로 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

도널드 트럼프 미국 대통령이 코로나19 감염 예방을 위해 복용한다고 밝혔던 말라리아 치료제 하이드록시클로로퀸이 효과가 없다는 연구 결과가 나왔다. 미네소타대 연구진이 코로나19에 노출됐거나 고위험 가정에 거주하는 821명을 대상으로 시험한 결과 이같이 나타났으며, 연구 결과는 의학학술지 ‘뉴잉글랜드저널’에도 게재됐다고 가디언 등이 3일(현지시간) 보도했다. 이번 연구에서 하이드록시클로로퀸 복용자와 플라시보(가짜약) 복용자의 코로나19 발병률이 각각 11.8%와 14.3%로 나타나 유의미한 차이를 보이지 않았다. 실험대상자의 40%는 가벼운 복통을 앓았다. 연구진은 차이가 너무 경미하다며 “치료제 효과가 우연일 가능성이 높다”고 밝혔다. 하이드록시클로로퀸은 앞서 트럼프 대통령이 코로나19 치료제 후보로 극찬한 뒤 자신도 복용하고 있다고 밝혔지만, 정작 세계보건기구(WHO)는 심장질환으로 사망할 가능성 등 안정성 문제로 코로나19 치료제 실험에서 배제한 약품이다. 효과가 입증되지 않았음에도 엘살바도르와 브라질 등 권위주의 성향 지도자들이 잇따라 트럼프의 뒤를 따라 코로나19 대응에 이 약을 도입하며 논란이 확산됐다. 한편 WHO는 안정성 문제로 중단했던 하이드록시클로로퀸에 대한 임상 실험을 재개하기로 했다. 테워드로스 아드하놈 거브러여수스 WHO 사무총장은 이날 브리핑에서 “이용 가능한 사망률에 대한 자료를 토대로, 자료안전감시위원회의 구성원들은 실험 계획서를 수정할 이유가 없다고 권고했다”면서 이같이 말했다. 그는 “하이드록시클로로퀸을 포함한 모든 부문의 실험을 지속한다”고 전했다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

연구진, 사망 환자 11명 샘플 분석“직접적인 증거 없다” 신중론도 코로나19 바이러스가 남성 생식능력에 영향을 끼칠 수 있다는 우려가 나오는 가운데, 바이러스가 고환세포를 감염시키지 않고도 고환을 손상할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 4일 홍콩매체 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 미국 보스턴 터프츠 메디컬센터의 저우밍 교수와 중국 우한 화중과기대학 녜슈 교수가 이끄는 연구팀은 최근 학술지 ‘유럽 비뇨기과 포커스’에 이런 내용을 발표했다. 논문은 후베이성 우한에서 코로나19로 사망한 환자 11명의 샘플을 이용해 고환 조직과 정액에서 코로나19 바이러스가 검출되는지 조사했다. 조사 결과 단 하나의 샘플에서 약간의 바이러스가 나왔으며 이 환자는 체내에 바이러스양이 많은 경우였다. 연구진은 이에 대해 바이러스가 고환 조직이 아닌 혈액에 있었기 때문일 가능성이 있다고 평가했다. 연구진은 80% 이상의 샘플의 경우 고환 내 정액을 만드는 부위인 정세관에 심한 손상이 있었다면서, 정세관 세포가 부풀어 오른 상태였고 일부는 정액을 만드는 데 영향이 있을 정도의 손상이었다고 설명했다. 연구진은 “바이러스가 고환 세포에 들어가지 않고 어떻게 이럴 수 있는지 불명확하다”면서도 “고환 내 ACE2(앤지오텐신 전환효소2) 수용체가 있어 바이러스가 스파이크 단백질을 이용해 결합할 수 있다”고 밝혔다. 이어 “스파이크 단백질 등 (세포막에 존재하는) 막단백질이 고환 손상에 역할을 할 가능성이 있다고 추정한다”고 설명했다. 그러면서 “코로나19 회복기에 있는 환자는 정자 기부나 임신계획에 대해 숙고할 필요가 있을 것”이라면서 또 “코로나19에 따른 고환 손상 위험을 줄일 방안을 찾는 연구가 진행돼야 한다”고 밝혔다.반면 푸단대 부속 상하이시 공공위생임상센터 연구자 장수예는 이번 연구 결과에 대해 “직접적인 과학적 증거가 없다”고 신중론을 폈다. 장수예는 “많은 바이러스가 ACE2와 결합해 정상적인 기능에 영향을 끼치고, ACE2에 의존하는 세포에 손상을 끼칠 수 있다”면서, 면역체계 문제 때문에 손상이 생길 수도 있다고 평가했다. 한편 SCMP는 코로나19가 남성 생식능력에 영향을 미칠 가능성에 대해서는 논쟁이 이어지고 있다고 전했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

“16만개 일자리 창출, 조선업 활력”청와대는 4일 현대중공업·삼성중공업·대우조선이 23조 6000억원 규모의 카타르 LNG선 사업을 따낸 것과 관련해 “문재인 대통령과 정부가 펼친 경제외교의 결실”이라고 평가했다. 윤재관 청와대 부대변인은 브리핑에서 “지난해 1월 청와대에서 열린 한·카타르 정상회담 때 카타르가 LNG선 발주 계획을 밝히자 문 대통령은 세계 최고 기술을 가진 우리 기업이 최적의 파트너임을 강조했다”며 이같이 밝혔다. 윤 부대변인은 “정상회담 후 양국 협력을 의료, 정보통신기술(ICT) 등으로 확장했고 최근 카타르에 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 진단 장비를 공급했다”며 “양국 신뢰가 LNG선 수주라는 열매를 맺는 토대가 됐다”고 강조했다. 그는 이번 사업에 대해 “약 16만 4000개 일자리가 창출되는 효과가 있을 것으로 기대된다”며 “조선 경기 침체로 어려움을 겪은 부산, 울산, 경남 등 지역 경제에 활력을 불어넣어 조선업이 지역 성장을 견인할 것”이라고 말했다. 윤 부대변인은 국제학술지 네이처가 지난달 ‘네이처 인덱스 2020 한국 특집호’를 발행해 산학연 협력을 촉진하는 체계적 혁신 시스템 구축 등을 높이 평가한 점도 소개했다. 윤 부대변인은 “네이처 인덱스가 우리 과학기술을 재조명한 것은 우리나라가 꾸준히 과학기술 역량을 축적한 결과 전 세계가 주목하는 코로나19 위기 극복 모델을 만들었기 때문”이라며 “그 원동력은 과학기술인의 피와 땀”이라고 전했다. 이어 “카타르 LNG선 수주, 네이처 인덱스의 평가 등은 과학기술 한국의 위상을 강화하려는 노력의 결과이자 문 대통령이 포스트 코로나 시대 위기 극복방안으로 제시한 선도형 경제의 실현 가능성을 상징적으로 보여준 것”이라고 밝혔다. 아울러 “조선 등 주력산업 경쟁력 제고, 과학기술 미래역량 확충은 문재인 정부 100대 국정과제였다”며 “국민께 약속한 국정과제 이행에 일관되게 노력하고 있다”고 덧붙였다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

오래 기억되는 정보, 습득 1~2초 전에 해마 ‘발화율’ 상승… 인코딩 준비상태 뇌 다른 부분에선 별다른 변화 없어 전문가 “결국 해당 정보에 흥미 갖고 반복·지속 노출이 기억 잘하는 방법”“따뜻한 차와 파삭거리는 빵가루가 입천장에 닿는 순간 갑자기 온몸에 소스라치는 전율이 일었고, 나는 그 자리에 얼어붙어 몸 안에서 일어나고 있는 이상한 현상을 찬찬히 살펴보았다.” 많은 독자들에게 좌절감에 빠지게 만든 마르셀 프루스트의 걸작 ‘잃어버린 시간을 찾아서’의 한 대목이다. 우연한 자극에 의해 의식 저편에 묻혀 있던 기억이 되살아날 수 있음을 보여 주는 대표적인 장면으로 꼽히며 심리학자들은 이런 현상을 ‘프루스트 효과’라고 이름 붙였다. 사실 오래된 기억은 되살리기도 쉽지 않지만 왜곡되는 경우도 많다. 영국 더럼대 심리학과 찰스 퍼니휴 교수는 ‘기억의 과학’이라는 책에서 “진짜 기억과 가짜 기억은 상당히 비슷한 신경적 특징을 나타내며 다양한 편향이 기억에 영향을 미친다”고 지적하기도 했다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억은 많은 부분이 여전히 미지의 영역으로 남아 있다. 이 때문에 기억은 시간여행과 함께 SF에서 가장 많이 다뤄지는 단골 메뉴이다.이런 가운데 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 심리학과, 애리조나주립대 실험심리학과, 뉴멕시코주립대 심리과학과, 샌디에이고 보훈병원, 배로신경과학연구소, 뉴로텍스뇌연구소 공동연구팀은 특정 정보가 기억되거나 기억되려 하기 이전에 이미 해마에서 기억할지 여부를 결정한다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 6월 2일자에 실렸다. 연구팀은 뇌전증 환자 34명을 대상으로 새로운 단어를 학습하도록 하면서 해마, 편도체, 전측대상회, 전전두엽 등 기억에 관여하는 부위의 변화를 뇌파검사와 기능성자기공명영상(fMRI)으로 측정했다. 그 결과 실험대상자들이 쉽게 기억하거나 오랫동안 기억하게 되는 단어들은 보거나 듣기 1~2초 전에 해마의 신경세포(뉴런)의 발화율이 높다는 것이 확인됐다. 해마 이외의 부분에서는 별다른 변화가 나타나지 않은 것으로 나타났다. 대뇌변연계에 위치한 해마는 장기기억과 학습, 감정적 행동을 조절하는 데 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이처럼 정보 노출 전에 해마 뉴런의 발화율이 높아지는 것을 ‘인코딩 준비상태’라고 이름 붙였다. 연구팀에 따르면 인코딩 준비상태는 새로운 기억을 형성하는 데 중요한 뇌 부위인 해마가 선택적으로 활동을 증가시키는 것이다. 정보에 따라 인코딩 준비상태가 달라지는 정확한 메커니즘을 밝혀내기 위해 추가 연구를 진행 중이지만 기억력을 높이기 위해서는 해마를 인코딩 준비상태로 만들어 두는 것이 중요하다고 설명했다. 한편 오스트리아 과학기술연구원 세포신경과학부 연구팀은 단기기억이 형성되는 것은 소뇌와 대뇌 피질의 가장 작은 신경단위인 과립세포가 해마의 피라미드 신경세포로 얼마나 활발하게 신호를 전달할 수 있는가 여부에 달려 있다는 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 6월 2일자에 발표했다. 지금까지 기억은 신경세포들 사이의 신호전달 강화를 설명하는 시냅스 가소성이나 외부 자극으로 인해 생기는 생화학적 변화인 엔그램 개념으로 설명해 왔었다. 시냅스 가소성은 세포 수준 이하의 차원에서, 엔그램은 기억의 전체 메커니즘 차원에서 설명하는 것이었는데 연구팀은 시냅스 가소성과 엔그램 사이의 구조적 상관관계를 설명한 것이다. 존 윅스테드 UC샌디에이고 교수는 “이번 연구들은 신경세포와 신호전달체계가 기억에 어떻게 영향을 미치는지 보여 주는 것”이라며 “결국 흥미를 갖고 해당 정보에 반복적이고 지속적으로 노출되는 것이 기억을 잘하는 방법”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 응용공학부, 하버드의대 부설 브리검여성병원, 캐나다 토론토대, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 공동연구팀은 ‘키리가미’ 기술을 응용해 미끄러운 표면에서도 미끄러지지 않게 해 주는 물질 구조를 만들었다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 6월 2일자에 실렸다. 키리가미는 일본의 종이접기 ‘오리가미’를 변형한 것으로 종이 평면에 선을 긋고 칼로 오린 뒤 당기면 3차원 구조물을 만들 수 있도록 한 종이절단 기술이다. 이번 기술을 신발 바닥에 적용하면 빙판이나 미끄러운 바닥에서 발생할 수 있는 낙상사고를 막을 수 있을 것으로 기대된다. 실제로 키리가미 코팅이 부착된 신발을 신으면 일반 신발보다 마찰력이 20~35% 증가하는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“Today Apple is going to reinvent the phone.”(오늘 애플은 전화기를 재발명할 것입니다.) 2007년 1월 미국 샌프란시스코에서 열린 ‘맥월드 콘퍼런스·엑스포’ 기조연설자로 나선 애플 CEO 스티브 잡스는 검은색 터틀넥 셔츠, 청바지, 운동화 차림으로 사람들 앞에서 이렇게 선언했습니다. 잡스의 선언 뒤 등장한 스마트폰은 더이상 통화나 문자만 하는 장치가 아니게 됐습니다. 애플의 아이폰은 휴대전화 개념과 시장 판도를 바꿔버렸습니다. 터치스크린 기능을 탑재하고 통화뿐만 아니라 음악을 내려받아 들을 수 있고 인터넷 검색까지 할 수 있는 아이폰을 처음 손에 쥐었을 때의 놀라움은 아직도 생생합니다. 스마트폰이 등장한 지 불과 13년밖에 안 됐지만 이제는 전 세계 성인 누구나 1대씩은 가지고 있을 정도로 대중화됐습니다. 물론 스마트폰의 과다 사용 때문에 나타나는 스마트폰 중독 같은 부작용이 사회적 문제가 되고 있기도 합니다. 스마트폰 화면에서 나오는 블루라이트(청색광) 때문에 생기는 건강 문제도 있습니다. 스마트폰 화면뿐만 아니라 컴퓨터, 태블릿PC 등 전자기기 디스플레이에서 방출되는 청색광에 오래 노출되면 안구건조증이 생기고 심할 경우 망막이나 수정체가 손상될 수도 있다고 합니다. 중국 중국과학기술대학 의대 뇌기능 및 질환연구소, 제1부속병원 안(眼)연구센터, 허베이대 생물·식품·환경학부, 쿤밍동물연구소 동물모델·인간질병메커니즘연구소, 안후이대 의대 기초의과학부, 상하이 고등뇌과학연구소, 줄기세포 및 재생연구소 공동연구팀은 밤에 2시간 이상 청색광에 지속적으로 노출될 경우 우울증에 빠지기 쉽다고 3일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지인 ‘네이처 뉴로사이언스’ 2일자에 실렸습니다. 연구팀은 사람으로 치면 성인에 해당되는 생후 2~4개월 된 생쥐 20마리를 대상으로 오전 8시부터 오후 8시까지는 깨어 있고 나머지 시간은 잠을 자도록 훈련을 시켰습니다. 연구팀은 이 중 10마리는 3주 동안 잠들기 전 두 시간 동안 450㎚ 파장의 청색광에 노출시켜 깨어 있는 시간이 14시간이 되도록 했습니다. 나머지 10마리는 청색광에 노출시키지 않고 낮과 밤이 12시간씩 균형을 이루도록 했습니다. 청색광에 지속적으로 노출된 생쥐들은 일반 생쥐에 비해 미로나 밀폐된 공간에서 빠져나오는 탈출행동이 감소하고 설탕물이나 당분 함유 음식도 선호하지 않고 움직임이 줄어드는 등 전형적인 우울 증상이 늘어나는 것으로 확인됐습니다. 연구팀은 생쥐들이 청색광으로 인한 우울증에서 빠져나오는 데는 청색광에 전혀 노출되지 않는 상태가 3주 이상 이어져야 한다는 것도 확인했습니다. 어두운 밤, 인공 조명은 망막의 특정 유형 광수용체와 측좌핵 같은 뇌 부위와의 연결을 차단시키기 때문이라고 연구팀은 해석했습니다. 이불 속에 들어가 잠들기 전 ‘잠깐만’이라고 스마트폰을 만지작대다 보면 1~2시간은 금세 지나가는 경험을 누구나 했을 것입니다. 잠들기 어렵다고 스마트폰을 들었다가는 불면증은 물론 우울증까지 올 수 있으니 자제할 필요가 있을 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

오늘날 대기 중 이산화탄소(CO₂ ) 농도는 생각보다 훨씬 오랜 기간 중 최고치를 기록한 것이라는 연구 결과가 나왔다. 미국과 노르웨이 국제연구진은 새로운 탄소 측정 기술로 대기 중 CO₂ 농도가 얼마나 오랫동안 변동했는지 그 추이를 자세히 조사했다. 이는 빙하 코어를 시추해 얼음 표본을 조사하는 기존 기술보다 훨씬 더 오랜 기간을 살필 수 있게 했다. 지금까지 대중에게 기후 변화의 심각성을 알리기 위해 일반적으로 쓰던 메시지는 오늘날 CO₂ 농도가 지난 100만 년 이래 최고치를 기록했다는 것이었다. 반면 이번 연구는 새로운 측정 기술로 오늘날 CO₂ 농도가 실제로 지난 2300만 년 이래 최고치를 기록한 것이라고 결론 짓고 있다고 이들 연구자는 설명했다. 이 연구는 또 오늘날 CO₂ 농도가 지구 역사상 절대 볼 수 없던 속도로 급변하고 있다는 것을 밝혀냈다. 연구에 참여한 미국 루이지애나대 라피엣캠퍼스의 브라이언 슈버트 박사는 “오늘날 대기 중 CO₂ 농도의 증가는 인간 활동 탓”이라고 말했다.이 연구에서 연구진은 물리적으로 100만 년 정도밖에 대기 중 CO₂ 농도를 측정하는 기존 기술과 달리 화석화된 식물에서 탄소 안정동위원소인 탄소-12(δ¹²C)와 탄소-13(δ¹³C)의 상대적 질량을 측정해 당시 식물이 성장할 때 대기 중 CO₂ 농도를 계산했다. 뿐만 아니라 이들 연구자는 새로운 기술로 확인한 CO₂ 농도의 변화가 오늘날 극적인 변화와 비교할 만한 것은 없었다는 것을 알아냈다. 이는 오늘날 지구 온난화가 지질학적 역사 전반에 걸쳐 이례적이다는 점을 시사한다. 따라서 기후 변화 문제가 지금보다 악화하기 전 대책 마련이 시급하다고 이들 연구자는 지적했다. 게다가 이 연구는 지구의 생태계와 기온이 기존 생각보다 더 작은 CO₂ 농도 변화에도 훨씬 더 민감할 수 있다는 것을 보여줬다. 500만 년 전에서 300만 년 전 사이인 플라이오세 중기 동안과 1700만 년 전에서 1500만 년 전 사이인 마이오세 중기 동안 나타난 상당한 지구 온난화는 종종 오늘날 지구 온난화와 비교하는 데 인용됐지만, 이들 연구자는 각 시기에는 CO₂ 농도가 완만하게 증가한 것과 관계가 있다고 밝혔다. 이는 오늘날 CO₂ 농도가 적어도 마이오세 이후 지구상에 기록된 가장 높은 수준임을 시사하며 지구의 대기 안에 오랫동안 유지돼온 CO₂ 농도 변화의 추세가 오늘날에 이르러 붕괴했다는 점을 더욱더 강조한다고 연구진은 지적했다. 자세한 연구 결과는 미국지질학회(GSA) 발행 학술지인 지올로지(Geology) 최신호(5월 29일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들이 인간의 세포를 부분적으로 투명하게 만드는 실험 연구에 성공했다. 미국 캘리포니아대 어바인캠퍼스 등 공동연구진은 오징엇과에 속하는 한 연체동물의 특정 단백질을 이용해 인간의 신장 세포를 부분적으로 투명하게 만들었다고 밝혔다. 이 연구에서 이들 연구자는 오징어의 일종인 캘리포니아 화살꼴뚜기(학명 Doryteuthis opalescens)의 피부 조직에 있는 리플렉틴이라고 부르는 특정 단백질을 추출했다. 그러고 나서 이 단백질을 실험실에서 배양해 유전적으로 조작한 인간 배아 신장 세포에 주입하는 실험을 진행했다. 그 결과, 인간의 세포가 부분적으로 투명해졌다는 것이다.이에 대해 연구진은 이 기술은 앞으로 살아있는 인간의 세포나 조직 안에서 어떤 일이 일어나는지를 지금보다 명확하게 관찰하는 데 활용할 수도 있다고 설명했다. 연구진이 이용한 리플렉틴 단백질은 오징어나 문어 같은 두족류가 포식자 등의 위협을 회피할 때 사용하는 것이다. 이들 연체동물은 이 단백질로 색소포와 백색소포로 불리는 피부 조직의 층과 층 사이의 공간을 넓히거나 좁혀 빛의 파장을 조절해 피부를 투명하게 하거나 색을 바꿀 수 있다.특히 이들 연구자가 주목한 캘리포니아 화살꼴뚜기는 다른 두족류처럼 포식자를 피할 때 이를 활용해 몸을 위장하지만, 암컷의 경우 수컷의 접근을 막는 데도 사용하는 것으로 유명하다. 수컷은 투명할 때 몸속에 흰색 정소가 외부로 드러나는 데 암컷은 자신의 피부를 이와 유사하게 만들어 접근하는 수컷들을 단념시킨다는 것이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

재미 한인과학자가 환자의 체세포를 신경세포로 바꿔 뇌에 이식하는 방식으로 파킨슨병 치료에 성공해 주목받고 있다. 주인공은 김광수(66) 미국 하버드대 의대 교수이다. 김 교수가 주도한 매사추세츠종합병원, 보스턴아동병원, 다나파버-하버드대 암센터, 코넬대 의대, 한국 한양대 공동연구팀은 환자의 피부세포를 만능줄기세포로 유도한 뒤 신경전달물질인 도파민을 생성할 수 있는 전구세포를 만들어 60대 파킨슨병 환자의 뇌에 주입한 결과 운동능력을 회복했다고 2일 밝혔다. 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’에 실렸다. 연구팀은 파킨슨병을 앓는 69세의 의사이자 발명가인 조지 로페즈라는 자원자에게 2017년과 2018년 두 차례에 걸쳐 환자 자신의 체세포로 만든 도파민 신경세포를 뇌에 이식했다. 수술 후 2년 동안 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 등 다양한 검사를 통해 파킨슨병 증상이 완화된 것을 확인했다. 환자 자신의 세포를 이용했기 때문에 면역거부반응이 나타나지 않았으며 복용하는 도파민약의 양을 줄일 수 있게 됐고, 환자는 스스로 신발끈을 다시 묶을 수 있을 뿐만 아니라 수영, 자전거 같은 신체활동도 원활하게 할 수 있을 정도로 운동능력을 회복한 것으로 알려졌다. 신경생물학, 줄기세포 분야에서 세계적인 석학으로 김 교수는 서울대 미생물학과를 졸업하고 카이스트 생물공학과에서 석박사를 마친 뒤 미국으로 건너가 코넬대 의대, 테네시대 의대 교수를 거쳐 하버드대 의대 교수로 재직 중이다. 김 교수는 “10년 정도 후속 연구를 더 진행하면 맞춤형 세포치료가 파킨슨병 치료에 보편적 방법으로 자리잡게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환 치료에 단초를 마련할 것으로 기대되는 세포소기관 소통조절에 관여하는 단백질을 찾아냈다. 한국뇌연구원, 서울대, 포스텍 공동연구팀은 세포소기관인 미토콘드리와 소포체를 연결하는 막인 ‘MAM’을 만드는데 관여하는 단백질을 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 세포 안에는 다양한 세포 소기관이 존재하면서 막으로 된 접촉부위를 통해 소통한다. 특히 세포내 에너지 공장이라고 불리는 미토콘드리아와 단백질을 만들어 세포 곳곳에 전달하는 소포체를 연결하는 MAM에 위치한 단백질은 세포 내 지질대사와 자가포식 등 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 미토콘드리아와 소포체가 만나면 MAM이 만들어져 칼슘 이동통로가 되는데 이 때 미토콘드리아로 칼슘이 과도하게 유입될 경우 미토콘드리아의 기능이 떨어지면서 각종 질병이 발생한다. 특히 퇴행성뇌신경질환 환자들의 유전자 변성이 해당 부위에서 많이 발견되고 있다. 연구팀은 MAM 단백질 구조를 분석하는데 필요한 새로운 방법을 고안해 인간 세포에서 MAM을 구성하는 115개의 단백질을 발견했다. 또 대면적 3차원 전자현미경으로 세포내 MAM 부위를 3차원으로 관찰한 결과 FKBP8 단백질이 MAM에서 칼슘수송에 필수 요소라는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구로 퇴행성뇌신경질환 공통 원인으로 알려진 미토콘드리아의 칼슘 증가현상을 조절할 수 있는 단백질을 발견함으로써 알츠하이머병, 파킨슨병 등의 치료제 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 평가받고 있다. 정민교 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구결과는 세포소기관 사이의 네트워크가 제대로 이뤄지지 않으면 질병이 발생하는데 이에 관여하는 단백질을 정확하게 밝혀냄으로써 미토콘드리아 손상을 지연하거나 막을 수 있는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

재미 한인과학자가 환자의 체세포를 신경세포로 바꿔 뇌에 이식하는 방식으로 파킨슨병 치료에 성공해 주목받고 있다. 주인공은 김광수(66) 미국 하버드대 의대 교수이다. 김 교수가 주도한 매사추세츠종합병원, 보스턴아동병원, 다나파버-하버드대 암센터, 코넬대 의대, 한국 한양대 공동연구팀은 환자의 피부세포를 만능줄기세포로 유도한 뒤 신경전달물질인 도파민을 생성할 수 있는 전구세포를 만들어 60대 파킨슨병 환자의 뇌에 주입한 결과 운동능력을 회복했다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’에 실렸다. 연구팀은 파킨슨병을 앓고 있는 69세의 의사이자 발명가인 조지 로페즈라는 자원자에게 2017년과 2018년 두 차례에 걸쳐 환자 자신의 체세포로 만든 도파민 신경세포를 뇌에 이식했다. 수술 후 2년 동안 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 등 다양한 검사를 통해 파킨슨병 증상이 완화된 것을 확인했다.환자 자신의 세포를 이용했기 때문에 면역거부반응이 나타나지 않았으며 복용하는 도파민약의 양을 줄일 수 있게 됐고, 환자는 스스로 신발끈을 다시 묶을 수 있을 뿐만 아니라 수영, 자전거 같은 신체활동도 원활하게 할 수 있을 정도로 운동능력을 회복한 것으로 알려졌다. 일본 야마나카 신야 교수가 처음으로 유도만능줄기세포(iPSc) 기술을 개발한 뒤 황반변성증 환자가 iPSc를 이용해 세포치료를 받은 적이 있지만 병의 호전이 관찰되지 않았다. 이번 연구는 iPSc를 이용해 뇌질환 환자치료에 처음으로 시도했을 뿐만 아니라 실제적 증상의 완화를 이끌어 낸 것으로 평가받고 있다. 이 때문에 과학계에서는 iPSc 기술이 여러 종류의 난치병 치료에 쓰일 수 있다는 가능성을 제시한 것으로 보고 있다.신경생물학, 줄기세포 분야에서 세계적인 석학으로 김 교수는 서울대 미생물학과를 졸업하고 카이스트 생물공학과에서 석박사를 마친 뒤 미국으로 건너가 코넬대 의대, 테네시대 의대 교수를 거쳐 하버드대 의대 교수로 재직 중이다. 김 교수는 “안정성과 효능성 입증을 위해 더 많은 환자를 대상으로 임상시험을 수행하기 위해 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받으려 필요한 절차를 밟고 있는 중”이라며 “10년 정도 후속 연구를 더 진행하면 맞춤형 세포치료가 파킨슨병 치료에 보편적 방법으로 자리잡게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 바이러스는 박쥐와 천산갑을 거치면서 인체 감염 능력을 획득했다는 연구 결과가 나왔다. 미국 듀크대 메디컬센터 펑가오 교수 연구팀은 1일 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 실린 논문에서 코로나19 바이러스와 가장 가까운 것은 박쥐 코로나바이러스지만 인체 침투 능력은 천산갑 코로나바이러스와 중요한 유전자 조각을 교환하면서 획득한 것으로 보인다고 밝혔다. 연구팀은 박쥐 코로나바이러스나 천산갑 코로나바이러스 모두 사람에게 직접 대유행을 일으킬 수는 없지만 둘 사이에 잡종이 생기면서 인체 감염 능력을 갖춘 코로나19 바이러스가 된 것으로 보인다고 설명했다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

국내 연구진이 강하고 잘 늘어나고 다루기도 쉬운 금속분야에서 세 가지 문제에 대한 해결책을 모두 갖고 있는 신개념 합금을 개발했다. 포스텍 신소재학과 연구팀은 더 강하고 잘 늘어나면서 다루기 쉬운 고엔트로피 합금 설계방식을 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘악터 마터리알리아’와 ‘스크립타 마터알리아’에 실렸다. 일반적으로 합금은 주(主)금속에 보조 금속원소를 결합시키는 방식으로 만들어진다. 그렇지만 고엔트로피 합금은 주금속원소 없이 여러 원소를 동등한 비율로 혼합하는 방식으로 만들어지기 때문에 이론적으로 만들 수 있는 합금의 종류가 무한대인 꿈의 합금이다. 많은 과학자들이 합금원소 종류와 함량을 자유자재로 조절해 합금 강도, 연성, 내식성, 전자기적 특성, 열적 특성 등을 바꿨다. 그렇지만 대부분 균일한 구조, 조직, 결정입자 크기, 형상이 동일한 형태로 만들어졌다. 또 균일한 구조로 만들기 위해 코발트, 크롬 같은 고가의 원소를 첨가해야 하기 때문에 가격경쟁력에도 한계가 있었다. 이에 연구팀은 합금 내부 구조, 조직, 결정립의 크기, 형상이 다른 헤테로구조의 고엔트로피 합금이 더 단단하면서도 연할 수 있다는 것을 알아냈다. 연구팀은 물과 기름처럼 서로 섞이지 않는 비교적 저렴한 금속인 철과 구리를 기반으로 각각 분리된 두 영역을 형성한 뒤 두 금속원소와 모두 섞일 수 있는 원소들을 첨가해 소재 전체의 엔트로피를 높였다. 연구팀이 강한 구리와 연한 철로 만든 고엔트로피 합금은 기존 스테인리스강보다 1.5배 더 단단하고 절삭하는데 소요되는 시간도 스테인리스강보다 20분의 1 정도로 줄어든 것으로 확인됐다. 특히 철과 구리에 알루미늄, 망간 같은 저가 원소를 조합할 경우 기존 고엔트로피 합금보다 3~10배 높은 가격경쟁력력을 가진 것으로 연구팀은 판단했다. 김형섭 포스텍 교수는 “이번에 개발한 합금은 기존 철강재료에 버금가는 가격경쟁력과 우수한 특성을 보여 산업현장에 적용하기 용이할 것”이라며 “실제로 가전제품과 스마트폰 부품에 적용하기 위해 국내 기업과 후속 연구를 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

휘발유나 경유를 에너지원으로 하는 내연기관 자동차들이 내뿜는 오염물질은 지구온난화를 일으키는 주요 원인으로 지목받고 있다. 이 때문에 오염물질을 내뿜지 않는 전기차나 수소에너지차에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 연구진이 기존 리튬-이온 배터리보다 10배나 큰 에너지 밀도를 갖고 있으며 공기 속 산소로 충전할 수 있는 차세대 배터리인 리튬-공기 배터리의 에너지 저장 소재를 개발했다. 카이스트 신소재공학과, 숙명여대 화공생명공학부 공동연구팀은 원자 수준에서 촉매를 제어하고 분자 단위에서 반응물의 움직임 제어가 가능한 리튬-공기 배터리용 에너지 저장 전극소재를 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 리튬-이온 배터리는 에너지 밀도를 높이는데 한계가 있기 때문에 전기자동차처럼 높은 에너지 밀도를 요구하는 장치들의 발전 속도를 따라가지 못한다. 이 때문에 높은 에너지 밀도를 갖는 배터리 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 그 중 하나가 리튬-공기 배터리이다. 리튬과 공기 중 산소가 결합되는 방식인 리튬-공기 배터리는 무게당 에너지 저장 밀도가 높지만 충방전 사이클이 빠르다는 문제가 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 원자 수준의 촉매를 제어하는 기술과 금속유기구조체(MOFs)를 만들어 촉매 전구체와 보호체로 사용할 수 있게 했다. 이번에 개발한 금속유기구조체는 1g만으로도 축구장 크기의 넓은 표면적을 갖는 것으로 알려졌다. 이를 통해 충방전 사이클 수를 3배 이상 늘어난 것도 확인했다. 강정구 카이스트 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 원자 수준의 촉매 개발 뿐만 아니라 다양한 소재개발 연구분야로 확장할 수 있을 것”이라며 “금속-유기 구조체 기공 내에서 원자 수준의 촉매 소재를 동시에 생성하고 안정화하는 기술은 수십만 개의 금속-유기 구조체 종류와 촉매 종류에 따라 다양화가 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr