2050년 탄소배출 제로 사회를 구현하기 위해 오염물질 배출이 많은 철강·시멘트산업의 공정 개선과 함께 대형 풍력발전 기술 개발을 추진한다. 정부는 31일 오후 최기영 과학기술정보통신부 장관이 주재로 ‘제16회 과학기술관계장관회의’를 정부서울청사와 세종청사간 이원영상회의를 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘탄소중립 기술혁신 추진전략’을 심의·의결했다. 정부는 탄소중립사회를 만들기 위해 10대 핵심기술을 개발하고 이를 바탕으로 신산업이 만들어질 수 있도록 집중 지원할 계획이라고 밝혔다. 10대 핵심기술로는 탄소배출 비중이 높은 산업 분야인 철강·시멘트에 있어서 단기적으로는 저탄소 원료 사용과 원료 대체기술을 마련하고 장기적으로는 수소환원제철 기술을 확보하게 된다. 특히 시멘트 분야는 이 같은 기술혁신을 통해 2040년까지 현재 24% 수준인 저탄소 연료를 65%까지 대체하게 된다. 또 중국산 저가공세에 시달리고 있는 태양광 발전의 고효율화를 이끌어 2030년까지는 발전효율 35%를 달성할 계획이며 육상과 해상 대형풍력발전 기술을 개발하고 장치 국산화를 통해 현재 1기당 발전용량이 5.5㎿(메가와트)에 불과한 것을 15㎿까지 끌어올린다는 전략이다. 이 밖에도 수소 전주기 기술을 확보하고 탄소배출이 적은 차세대 석유화학공정 기술, 산업분야 전체의 공정 효율화, 바이오에너지 기술 확보, 탄소중립건물 기술, 이산화탄소 포집 상용화 기술 확보 등을 목표로 내세웠다. 특히 중장기 기초·원천기술 연구와 현장특화형 연구개발을 동시에 진행하겠다고 정부는 밝혔다. 철강, 시멘트, 석유화학, 반도체, 디스플레이 등 탄소 다배출 업종에서 탄소중립을 실현하기 위한 신공정 기술 개발은 신속히 현장에 적용할 수 있도록 하는 한편 중장기적으로 확보해야할 국산 기술 연구개발도 동시에 수행하겠다는 것이다. 정부는 탄소중립 기술혁신 관련 기술성과를 조기에 내기 위해 모든 정책과제를 올해 안에 착수하고 지속적으로 수정, 보완해 갈 계획이다. 최기영 과기부 장관은 “2050년 대한민국 탄소중립 실현을 위해 경제, 사회 전 분야에서 요구되는 시급한 기술혁신 과제들이 산재해 있다”며 “이번에 정부가 마련한 전략의 관련 사업과 제도적 지원 사항들이 충실히 이행돼 탄소감축에 파급효과가 큰 혁신기술이 신속히 개발되고 현장에 적용할 수 있도록 관계부처간 긴밀한 협업을 해나갈 것”이라고 말했다. 한편 이날 회의에서는 탄소중립 연구개발 투자전략과 첨단 지상파항법시스템 상용화 추진계획을 보고하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“3년 앞으로 다가온 2024 강원청소년동계올림픽 성공 개최를 위해 다시 길 위에 섭니다.” 2018 평창동계올림픽 성공 개최에 앞장섰던 강원 평창 토박이 김영교(사진·63) 대관령스키역사박물관장이 2024 청소년동계올림픽 알리기에 나선다. 다음달 1일부터 100일 동안 혼자 전국 4000㎞를 걷는다. 김 관장은 30일 강원도청에서 서울신문과 만나 “2024 청소년동계올림픽이 국민들 사이에서 잊히는 게 안타까워 직접 도보 여행을 시작하게 됐다”면서 “평생 스키와 인연을 맺어 살아오면서 고향 평창이 청소년동계올림픽을 계기로 다시 한번 세계인들에게 알려지길 희망한다”고 밝혔다. 코스는 영월 김삿갓묘에서 출발해 동해~남해~서해~DMZ 평화누리길을 거쳐 다시 영월로 돌아오게 된다. 여행 중 고성 통일전망대에서는 남북공동개최를 기원하고 2018 동계올림픽이 열렸던 강릉·평창·정선에서는 남아 있는 올림픽경기장 시설을 찾는다. 김 관장은 “출발과 종착지를 영월 김삿갓묘로 정한 것은 안동 김씨의 후손으로 조상들 묘소를 참배하며 2024 청소년동계올림픽 성공을 기원하기 위해서다”고 말했다. 모든 경비는 스스로 부담하며 떠나는 여행길에는 김삿갓 복장에 성공 개최 머리띠를 하고 걷기로 했다. 김 관장은 평창지역에서 ‘눈밭의 대통령’으로 통한다. 눈의 고장 평창을 세계에 알리는 산파 역할을 했기 때문이다. 김 관장은 “1999 동계아시아대회부터 2018 평창동계올림픽까지 유치와 성공 개최에 앞장섰다”면서 “대회가 끝나면 늘 기념품을 모아 기념관을 여는 데도 힘썼다”고 말했다. 2007년에는 동계올림픽의 평창 유치를 위해 30일 동안 롤러스키로 전국을 2014㎞ 누비기도 했다. 이후 올림픽 유치에 두 차례 실패했지만 3수 만에 성공했다. 동계올림픽이 끝난 뒤 2018 동계올림픽 기념관 건립에도 앞장섰다. 기념관 추진위원장을 맡아 2000여점의 올림픽 자료를 모아 전시하고 있다. 최근에도 이곳 기념관에 자신이 간직하던 올림픽 깃발 등 중요 기념품과 자료 30세트를 기증했다. 스키 꿈나무들 양성에 쏟는 정성도 남다르다. 12년 동안 평창지역 초·중학생들에게 무료로 스키 장비를 제공하고 레슨을 돕는다. 김씨는 “그동안 길러낸 스키 꿈나무들이 지금은 국가대표를 포함해 국내 스키교육자만 100여명에 이른다”고 뿌듯해했다. 김 관장은 현재 대관령하늘길추진위원장, 전통스키학술연구보존위원, 대한스키협회 이사 등을 맡고 있다. 춘천 조한종 기자 bell21@seoul.co.kr

지난 2월 세계 최대 음악 스트리밍 서비스 업체인 ‘스포티파이’가 한국에도 진출했다. 기존의 국내 음원 스트리밍 서비스들이 굳건히 자리잡고 있어서 어떻게 스트리밍 시장 판도를 바꿀 것인가도 주목되고 있다. 이들 스트리밍 서비스들은 사용자들의 취향에 맞는 음악을 추천해주는 큐레이션을 제공하고 있다. 그렇지만 “이 음악이 왜 추천됐지”라고 생각하는 경우도 적지 않다. 데이터 과학자들이 이같은 큐레이션이 특정 장르의 음악을 좋아하는 사람들에게는 제대로 추천되지 않는다는 재미있는 연구결과를 내놨다. 오스트리아 지식센터, 인스부르크대, 린츠 요하네스 케플러대, 린츠공과대 AI연구소, 그라츠공과대, 네덜란드 위트레흐트대 공동연구팀은 스트리밍서비스의 음악추천 시스템이 하드 록이나 힙합 등 비대중적인 음악을 좋아하는 사람들의 선호도를 반영하지 못한다는 연구결과를 네이처 출판그룹에서 발행하는 컴퓨터 과학분야 국제학술지 ‘EPJ 데이터 사이언스’ 30일자에 발표했다. 연구팀은 스트리밍 서비스에서 제공하는 알고리즘 기반 음악추천이 주류 음악과 비주류 음악 선호도에 따라서 얼마나 달라지고 정확한지 비교했다. 연구팀은 영국의 ‘라스트FM’(Last.fm)이라는 음악 스트리밍 플랫폼을 사용하는 4190명의 청취이력과 알고리즘 추천 음악에 관한 데이터를 분석했다. 특히 연구팀은 비주류 음악 청취자 그룹을 포크음악 같이 어쿠스틱 악기와 보컬이 들어간 음악을 듣는 집단, 하드록, 힙합, 전자음악 같은 하이에너지뮤직 청취자, 뉴에이지처럼 보컬 없는 연주음악 청취자, 보컬 없는 하이에너지뮤직 청취자 4개 그룹으로 나눴다. 연구자들은 비주류 음악 애호가들이 자신이 선호하는 장르를 벗어난 음악을 추천 받는 정도와 그런 음악의 추천 가능성을 분석했다. 분석 결과 비주류 장르음악을 좋아하는 사람들은 현재 유행하는 음악을 즐겨 듣는 사람들에 비해 알고리즘이 추천하는 음악들이 부정확한 것으로 나타났다. 연주음악을 듣는 사람들에게는 다양한 장르의 연주음악들이 추천되는 것으로 나타났지만 하드록이나 힙합을 즐겨듣는 사람들에게는 좋아하는 분야가 아닌 포크음악이나 연주음악, 그 밖의 장르 중에서 박자가 강한 것들이 추천된 것으로 조사됐다.연구팀에 따르면 스트리밍 서비스의 추천 정확도는 최신 유행곡들을 즐겨듣는 사용자들일수록 높게 나왔으며 하드록, 힙합을 비롯한 하이에너지뮤직 선호도가 높은 사람들은 음악 추천 정확도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 비인기 장르의 경우 자신이 좋아하지 않는 음악을 들을 가능성이 높다는 이야기이다. 오스트리아 그라츠공대 엘리자베스 렉스 교수(응용컴퓨터과학)는 “음악 스트리밍 서비스가 다양해지고 제공하는 음악이 많아지면서 사용자들은 자신이 선호하는 음악을 추천해주는 큐레이션 서비스를 선호하고 있다”라면서 “이번 연구에서도 알 수 있듯이 알고리즘은 보다 대중적인 음악으로 편향되기 때문에 사람들의 선호도가 낮고 비주류 음악장르를 좋아하는 사람들은 원치 않는 곡들을 추천받을 가능성이 매우 높다”라고 말했다. 렉스 교수는 “음악 장르 뿐만 아니라 뉴스를 비롯한 다른 분야에서도 알고리즘이 사용자가 원치 않는 것들을 제공해줄 가능성은 크다”라며 “비주류 음악 애호가들에게 좀 더 정확하게 추천해줄 수 있는 것과 같은 개인 선호도에 따른 추천 알고리즘이 더 강력해질 필요가 있다”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

훼손된 산림을 복원하는 전담 조직이 신설됐다.산림청은 30일 산림 복원 정책을 전담할 ‘산림생태복원과’를 신설하고 본격 업무에 착수했다고 밝혔다. 산림 복원은 자연적·인위적으로 훼손된 산림 생태계 및 생물 다양성이 원래의 상태로 유지·증진될 수 있도록 구조와 기능을 회복시키는 과정이다. 산림청은 그동안 산림 생태계 복원을 위해 산림 복원의 법제화, 산림복원 기본계획(2020～29년)수립, 산림복원용 자생식물 및 자연재료의 공급 등에 관한 고시 등을 추진해왔다. 세계 각 국도 기후변화 대응을 위해 탄소흡수원인 산림을 적극적으로 활용하고 있다. 우리나라는 경제 개발과 외래종 침입, 기후변화에 따른 고산지대 침엽수 쇠퇴 등으로 산림 훼손지가 증가하고 생물 다양성이 감소해 대책 마련이 시급했다. 산림청은 전담조직 신설을 통해 탄소흡수원의 역할을 강화할 계획이다. 한반도 산림생태계의 건강성 유지·증진을 위한 기술 개발 및 제도를 구축하는 등 정책기반을 확대하고 백두대간·비무장지대(DMZ), 도서·해안지역 등 핵심 생태축의 산림복원을 추진할 계획이다. 특히 구상나무 등 고산 수종 복원, 자생식물 보급 및 대량 생산 체계 구축, 전문자격제도 도입 등 복원의 품질 제고에도 나선다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

전 세계적으로 가짜뉴스가 심각한 사회적 문제가 되고 있다. 최근에는 영상을 합성해 전문가들조차도 혼란스럽게 만드는 가짜뉴스들이 나오고 있는 상황이다. 이런 상황에서 국내 연구진이 딥페이크 영상을 잡아내는 모바일 어플리케이션(앱)을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전산학부 이흥규 교수팀은 학내 창업기업 디지털이노텍과 함께 인공지능을 기반으로 동영상이나 사진 등 디지털콘텐츠의 위변조를 탐지해 낼 수 있는 소프트웨어 ‘카이캐치’를 모바일 앱 형태로 개발해 서비스를 시작한다고 30일 밝혔다. 연구팀은 지난해 11월 딥페이크와 위변조 사진 탐지기술을 개발해 화제가 되기도 했다. 사람의 얼굴을 대상으로 하는 딥페이크 기술은 얼굴 교체, 재현, 속성변환이라는 3가지 방식이 주로 사용된다. 얼굴교체와 재현은 가짜뉴스나 음란물 제작에 악용되기도 하고 얼굴 속성변환은 영상증거 조작에 악용되기도 한다. 연구팀은 이 같은 딥페이크 생성 유형에는 상관없이 영상의 미세 변형신호 흔적과 미세 이상신호 흔적을 탐지해 낼 수 있도록 했다. 신호처리와 인공지능 기술이 적용된 카이캐치는 얼굴 영역의 미세변형, 코, 입, 얼굴 윤곽 등 얼굴 내 기하학적 왜곡 발상 가능영역의 이상신호 흔적을 분석해 내 딥페이크를 찾아낸다. 카이캐치는 avi나 mp4 형식의 딥페이크 의심 동영상을 개별 프레임으로 자른 뒤 분석 대상 프레임을 이미지로 변환한 다음 딥페이크 여부를 탐지한다. 동영상 내 얼굴이 지나치게 작거나 얼굴이 상당부분 잘린 상태만 아니라면 정확한 탐지가 가능하다고 연구팀은 밝혔다. 분석 결과는 0~100까지 퍼센트로 표시되는데 숫자가 높을수록 딥페이크일 확률이 높다는 것이다.사진 위변조 탐지의 경우도 카이캐치 앱에 어떤 형태의 이미지 파일이든 상관없이 앱에 올리면 위변조가 의심되는 부분과 함께 사진의 진위여부를 알려준다. 카이캐치는 일단 안드로이드 기반 모바일 환경에서 사용될 수 있도록 개발돼 구글스토어에서 ‘카이캐치’를 검색해 앱을 내려받으면 일반인들도 간단하게 딥페이크나 사진 위변조를 알아낼 수 있게됐다. 연구팀은 애플 iOS 기반의 앱과 영어, 중국어, 일본어 앱도 출시할 예정이다. 이흥규 교수는 “카이캐치는 인공지능과 미세이상신호 흔적 분석기법을 활용해 다양한 유형의 변형을 잡아낼 수 있도록 개발됐다”라며 “우리가 예측하지 못하거나 모르는 변형기법을 사용하더라도 90% 내외의 높은 신뢰도로 딥페이크와 사진 위조를 잡아낼 수 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

플라스틱 쓰레기들이 제대로 분리수거되지 않고 버려질 경우 햇빛이나 바닷물에 분해되면서 작은 크기의 플라스틱 조각이 된다. 바로 미세플라스틱이다. 미세플라스틱은 땅 속이나 물 속으로 들어가면서 환경은 물론 인체에도 심각한 영향을 미칠 수 있다. 이 때문에 미세플라스틱이 얼마나 토양이나 물 속에 스며들어있는지를 정확하게 파악하는 것이 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST) 센서시스템연구센터, 고려대 KU-KIST 융합대학원 공동연구팀은 수십~수백 나노미터(㎚) 크기의 미세물질을 포착하는 나노입자 포집기술과 테라헤르츠파 증폭기술을 결합한 새로운 개념의 광(光)핀셋 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 최신호(3월 24일자)에 실렸다. 1초에 1조번 이상 진동하는 전자기파인 테라헤르츠파는 파장이 길고 광에너지는 낮아 인체에 무해하다는 특성 때문에 비파괴 검사에 많이 쓰인다. 문제는 물 속에서는 테라헤르츠파가 흡수되버리기 때문에 수중 미세물질을 포착하고 분석하기에는 감도가 지나치게 낮아진다는 것이다. 이에 연구팀은 극미량의 나노입자를 포집하는 전기집게 기술과 테라헤르츠파 변화를 이용한 고민감도 광센서를 하나로 결합시켰다. 지렛대의 원리를 이용한 기계적 집게가 아닌 전기와 특정 파장의 빛을 이용한 광집게가 만들어 진 것이다. 이는 미세입자의 존재와 응집정도에 따라 달라지는 굴절률 등에 따라 테라헤르츠파의 투과율이나 공명주파수가 달라지는 원리를 이용했다. 연구팀은 물에서 테라헤르츠파가 흡수되는 것을 피하기 위해 반사형 센서 시스템과 나노미터 크기의 미세구조를 갖는 메타물질 센서를 만들어 입자를 효과적으로 포집해 분석할 수 있게 했다. 미세입자의 굴절률에 따라 미세하게 변화된 테라헤르츠파 신호를 증폭시켜 형광표지 같은 처리기술 없이도 감도를 수 십~수 백배 높여 극미량 미세입자를 비접촉식으로 모니터링할 수 있게 한 것이다. 실제로 이번 기술을 활용하면 40마이크로리터(㎕)에 존재하는 1(100만분의 1) 정도의 극미랭 미세입자를 검출할 수 있다. 서민아 KIST 박사는 “이번 기술은 물 속에 포함된 미세플라스틱이나 혈액이나 체액 속에 녹아있는 생체고분자 같은 미세물질을 실시간으로 검출해 정량적, 정성적으로 분석할 수 있게 해줄 것”이라며 “특히 실제 의료현장에서 특정 질병에 관여하는 미량의 생체분자를 실시간 검출 및 분석하는 데 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 주말 중국과 몽골에서 발생한 거대한 모래폭풍이 30일 화요일까지 한반도에 영향을 미치겠다. 29일 기상청은 “지난 26일부터 몽골 고비사막과 중국 내몽골고원에서 발원한 황사가 북서풍을 따라 유입되면서 이날 전국에 영향을 미쳤다”고 밝혔다. 특히 이날 정오를 기해 제주도에도 2010년 11월 이후 10년 4개월 만에 황사경보가 발령되면서 강원도 중북부 일부 지역을 제외하고 전국이 황사 영향권에 들었다. 이날 오전 9시 기준으로 1시간 평균 미세먼지(PM10) 농도(㎍/㎥)가 ▲충북 서청주 975 ▲전북 군산 816 ▲강원 영월 638 ▲서울 547 등으로 치솟았다. 이후 다소 약해졌지만 오후 2시 기준 ▲제주 고산 957 ▲부산 구덕산 779 ▲광주 583 ▲서울 284 등 여전히 높은 수치를 보였다. 전국의 미세먼지 농도는 하루 종일 ‘매우 나쁨’ 상태를 보였다. 국립환경과학원에 따르면 30일에는 황사 농도가 점차 옅어지겠지만 대기 정체로 인해 전날 유입된 황사가 잔류한 상태에서 국내 발생 미세먼지까지 축적되며 전국이 ‘나쁨’ 단계에 머물겠다. 이번 주 내내 포근한 날씨가 이어지면서 대기 정체 상태가 계속될 경우 전국에 비가 예보된 토요일 이전까지 미세먼지 농도가 계속 ‘나쁨’ 단계에 머물 가능성도 있다. 한편 30일과 31일 아침 기온은 전국 대부분 지역에서 5도 내외를 보이고 경기 동부와 충북 북부, 강원 영서 등은 0도 안팎을 나타내며 춥겠다. 다만 낮 기온은 전국 대부분 지역에서 15도 내외를 기록하고, 전남권과 경상권 등은 20도 이상 오르는 곳이 많아 일교차가 큰 날씨를 보이겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 주말 중국과 몽골지역에서 발생한 거대한 모래폭풍이 화요일까지 한반도에 영향을 미치겠다. 기상청은 “지난주 금요일인 26일부터 몽골 고비사막과 중국 내몽골고원에서 발원한 황사가 북서풍을 따라 유입되면서 29일 전국에 영향을 미쳤다”라고 29일 밝혔다. 특히 이날 낮 12시를 기해 제주도에도 2010년 11월 이후 11년 8개월 만에 황사경보가 발령되면서 강원도 중북부 일부지역을 제외하고 전국이 황사 영향권에 들었다. 29일 오전 9시 기준으로 1시간 평균 미세먼지(PM10) 농도(㎍/㎥)가 충북 서청주 975, 흑산도 936, 경북 안동 817, 전북 군산 816, 서울 547, 강원도 영월 638 등을 기록하기도 했다. 오후 들어 옅어지기는 했다고 하지만 제주 고산 957, 전북 군산 925, 흑산도 825, 부산 구덕산 779, 광주 583, 서울 284 등 높은 수치를 보였다. 이에 따라 29일 전국의 미세먼지 농도는 하루 종일 ‘매우 나쁨’ 상태를 보였다. 국립환경과학원은 30일 화요일부터는 황사 농도가 점차 옅어지겠지만 대기 정체로 인해 전날 유입된 황사가 잔류해 있는 상태에서 국내 발생 미세먼지까지 축적되면서 전국이 ‘나쁨’ 단계에 머물 것으로 전망했다. 특히 이번 주 내내 포근한 날씨가 이어지면서 대기 정체상태가 이어질 경우 전국에 비가 예보된 이번주 토요일 이전까지 미세먼지 농도는 계속 ‘나쁨’ 단계에 머물 가능성도 있다. 한편 30일과 31일 아침 기온은 전국 대부분 지역에서 5도 내외를 보이고 경기동부와 충북북부, 강원영서와 산지, 경북북동산지, 전북동부는 0도 안팎을 보이며 춥겠다. 그렇지만 낮 기온은 전국 대부분 지역에서 15도 내외가 되겠으며 전남권과 경상권, 강원 동해안은 20도 이상 오르는 곳이 많겠다. 3월의 마지막 날인 31일은 낮 기온이 전날보다 2~4도 더 올라 전국 대부분 지역에서 20도 내외가 되겠고 전남내륙에서는 25도 가까이 오르겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

생수를 비롯해 각종 음료수를 담는 페트(PET)병을 분해해 손소독제나 화장품, 나일론 원료물질로 만들 수 있는 기술이 나왔다. 이번 기술을 활용하면 쓰고 버려지는 플라스틱을 다시 플라스틱으로 재활용하는 것이 아니라 새로운 물질을 만들 수 있게 되는 것이다. 고려대, 한국화학연구원, 포스텍, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 공동연구팀은 친환경 촉매를 이용해 페트 폐기물을 효율적으로 분해해 새로운 물질의 원료로 사용할 수 있는 방법을 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 촉매과학 분야 국제학술지 ‘ACS 촉매’ 23일자에 실렸다. 페트처럼 고분자 물질은 단량체가 반복적으로 연결돼 있다. 고분자 물질을 폐기하거나 재활용하기 위해서는 단량체로 분해해야 하는데 그 전에 단량체가 수 개~수십개 정도 연결된 저중합체로 예비 분해하는 것이 고농도의 단량체를 많이 얻을 수 있다. 연구팀은 미생물이 분비하는 효소를 이용한 분해공정을 최적화하기 위해 효소나 미생물 발효에 방해되는 구성성분을 최소화할 수 있는 분해공정을 개발했다. 연구팀은 동식물은 물론 미생물 같은 생물체에 널리 존재하는 베타인이라는 물질이 페트를 효율적으로 분해시키는 촉매로 작용할 수 있다는 사실을 발견했다. 베타인은 양이온과 음이온을 동시에 가진 양쪽성 이온이기 때문에 페트 분해에 효과적이라고 알려진 촉매인 이온성 액체와 유사할 것이라고 연구팀은 보았던 것이다. 연구팀은 실제로 베타인을 이용해 페트를 분해한 결과 페트의 80% 이상을 저중합체로 분해할 수 있었고 발효공정 후 최종 반응산물만 분리하면 되기 때문에 공정을 단순화할 수 있었다. 더군다나 금속이온이나 유기화합물 촉매가 아니기 때문에 최종물질 분리가 더 용이한 것으로 확인됐다. 이렇게 생물전환공정으로 페트를 분해해서 얻은 성분은 화장품이나 손소독제 원료로 쓰일 수 있는 글리콜산, 프로토카테큐익산이나 나일론 같은 고분자 물질을 합성할 수 있다. 김경헌 고려대 생명과학대학 교수는 “이번 연구는 페트의 효율적 분해를 위해 화학적, 효소적 공정을 통합시켰을 뿐만 아니라 분해는 물론 고부가가치 산물을 생산해냈다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 미세먼지의 원인물질인 질소화합물을 이용해 수소에너지를 저장할 수 있는 화합물을 만드는데 성공했다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부, 카이스트 EEWS대학원, 숙명여대 화공생명공학부 공동연구팀은 미세먼지 주요 원인인 일산화질소(NO)를 고부가치 화합물인 하이드록실아민으로 전환하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 하이드록시아민은 합성섬유 나일론의 원료인 카프로락탐의 주원료이며 최근에는 수소에너지를 효과적으로 저장보관할 수 있는 물질로 알려져 주목받고 있는 화합물이다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 25일자에 실렸다. 질소는 지구 대기의 약 78%를 차지하고 있는 원소이다. 그렇지만 축산업, 운송업, 에너지 분야 등에서 배출되는 일산화질소, 이산화질소, 질산염, 아질산염, 아산화질소 같은 질소산화물들은 질소 순환계에 불균형을 일으켜 토양산성화, 수질오염 뿐만 아니라 미세먼지의 원인 물질이 되고 있다. 특히 아산화질소는 이산화탄소보다 대기질과 오존층에 미치는 영향이 300배 이상으로 알려져 있다. 연구팀은 분광학과 계산화학 연구를 통해 산화된 단원자 철(Fe) 이온이 일산화질소 환원을 촉진시킨다는 사실을 확인했다. 또 전해질의 산성도를 조절함으로써 친환경 물질인 하이드록실아민을 선택적으로 생산하는 한편 생산량 제어에도 성공했다. 단원자 철 이온에 붙은 일산화질소 주변 전기장의 세기에 따라 반응경로가 변화한다는 사실을 계산화학적으로 확인했다. 이를 통해 연구팀은 추가적인 에너지 공급 없이 일산화질소를 하이드록실아민으로 전환하는데 성공했다. 최창혁 GIST 신소재공학부 교수는 “이번 연구는 미세먼지 주요 원인인 질소산화물을 줄이는 동시에 섬유 생산의 원재료와 수소에너지 저장물질을 확보할 수 있게 해준다는데 의미가 크다”라며 “추가로 질소산화물 이외 대기오염물질을 유용한 물질로 전환하는 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3월의 마지막 월요일인 29일은 주말에 내린 봄비로 아침 기온이 뚝 떨어지면서 춥겠다. 또 중국발 황사로 인해 전국의 공기가 탁하겠다. 기상청은 “주말 동안 내린 봄비로 인해 29일은 전날보다 2~5도, 30일 화요일은 이보다 더 떨어지면서 아침 기온이 5도 이하로 내려가는 곳이 많아 추울 것”이라고 28일 예보했다. 특히 30일 아침 기온의 경우 경기 동부, 강원 영서와 산지, 충북 북부, 경북 북동 산지는 0도 이하의 영하권으로 떨어져 서리가 내리고 얼음이 어는 곳도 있을 것으로 기상청은 전망했다.추운 아침과 달리 낮 기온은 전국 대부분 지역에서 15도 내외를 보일 것으로 전망된다. 전남권, 경상권, 강원 동해안 지역은 20도 이상 오르는 곳이 많아 일교차가 15~20도로 크겠다. 한편 기상청과 국립환경과학원은 26~27일 몽골 전역에서 황사가 발원됐으며, 이 황사는 28일 밤늦게 서해5도를 시작으로 29일엔 전국을 뒤덮을 것이라고 밝혔다. 이에 따라 환경과학원은 29일 미세먼지 농도는 수도권과 충청권, 전북의 경우 ‘매우 나쁨’, 그 밖의 전국은 ‘나쁨’ 수준을 보일 것이라고 전망했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 수소에너지 생산과 발전 모두 가능한 일체형 재생연료전지의 효율을 획기적으로 높이는데 성공했다. 한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단, 물질구조제어연구센터, 서울대 화학생물공학부 공동연구팀은 ‘청정에너지’로 불리는 수소를 생산하고 전력까지 만들어 낼 수 있는 일체형 재생 연료전지의 효율을 높이는 방법을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 실렸다. 일체형 재생연료전지는 수소생산과 연료전지 운전이 모두 가능해 친환경 에너지 저장 및 전력생산 장치로 주목받고 있다. 태양광이나 풍력 등 신재생에너지원에서 전기생산이 수요보다 많을 경우는 수소를 생산해 에너지를 저장하고 있다가 전력수요가 증가하면 연료전지 운전으로 전력공급에 사용하는 방식이다. 문제는 기존의 일체형 재생연료전지는 수소 생산-이용 순환운전장치에서 물과 가스가 섞여 빠르게 이동하지 못하면서 효율이 떨어진다는 것이었다. 이에 연구팀은 물과 가스가 섞이지 않고 빠르게 이동할 수 있도록 마이크로 패턴을 가진 플라스틱을 전극에 코팅한 새로운 개념의 부품을 만들어 기체가 최대 18배까지 빠르게 방출될 수 있도록 했다. 이렇게 만들어진 일체형 재생연료전지는 기존의 것보다 연료전지 운전에서는 4.3배, 수소생산에서는 1.9배의 성능향상을 관찰할 수 있었다. 또 수소생산과 전력생산이 160시간 이상 장기운전하는 동안 안정성을 보이는 것도 확인됐다. 박현서 KIST 박사는 “추가 연구를 통해 일체형 재생연료전지의 안정적 작동시간을 수 천시간 이상으로 늘려 상용화를 앞당길 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3월의 마지막 월요일은 주말에 내린 봄비로 아침 기온이 뚝 떨어져 춥겠다. 또 중국발 황사로 인해 전국의 공기는 탁할 것으로 전망됐다. 기상청은 “주말 동안 내린 봄비로 인해 29일 월요일은 전날보다 2~5도, 30일 화요일은 이보다 더 떨어져 아침 기온이 5도 내외로 떨어져 쌀쌀하겠다”고 28일 예보했다. 30일 화요일 아침 기온의 경우 경기동부, 강원영서와 산지, 충북북부, 경북북동산지에는 0도 이하의 영하권으로 떨어져 서리가 내리고 얼음이 어는 곳도 있을 것으로 기상청은 전망했다. 추운 아침과는 달리 낮 기온은 전국 대부분 지역에서 15도 내외를 보이겠으며 전남권, 경상권, 강원 동해안 지역은 20도 이상 오르는 곳이 많아 일교차가 15~20도로 크게 나겠다. 29일 전국의 예상 아침 최저기온은 4~12도, 낮 최고기온은 13~21도, 30일 화요일 아침 최저기온은 영하 1도~영상 10도, 낮 최고기온은 14~21도 분포를 보이겠다. 한편 기상청과 국립환경과학원은 26~27일 몽골 전역에서 황사가 발원됐으며 이 황사는 28일 밤늦게 서해5도를 시작으로 29일 월요일은 전국을 뒤덮을 것이라고 밝혔다. 이에 따라 29일 미세먼지 농도는 수도권과 충청권, 전북의 경우 ‘매우 나쁨’ 수준을 보이겠으며 그 밖의 전국이 ‘나쁨’ 수준을 보일 것이라고 환경과학원측은 전망했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난달 인텔의 새로운 수장이 된 팻 겔싱어는 취임 한 달 만에 많은 사람들이 궁금해하던 질문에 대한 대답을 내놓았습니다. 현재 인텔의 미래에 대한 가장 큰 질문은 ‘앞으로도 계속해서 종합 반도체 제조사 (IDM, integrated device manufacturing)으로 남을 것인지, 아니면 경쟁자인 AMD가 오래전 그랬듯이 반도체 생산 부분을 분리하고 팹리스 회사가 될 것인지’ 입니다. 겔싱어 CEO의 메시지는 분명했습니다. 인텔은 종합 반도체 회사로 남을 뿐 아니라 과거 의욕적으로 시작했다가 흐지부지된 파운드리 시장 진출도 다시 진출할 것입니다. 물론 당장에 양산이 어려운 7nm 공정 등 일부 프로세스는 TSMC 같은 외부 파운드리를 사용하겠지만, 결국은 이들을 따라잡아 TSMC와 삼성이 양분하고 있는 미세 공정 파운드리 시장에 다시 진입한다는 이야기입니다. 애리조나 챈들러 오코틸로 캠퍼스(Ocotillo campus)에 200억 달러를 투입해 최신 반도체 팹(fab) 두 개를 추가하겠다는 발표 역시 이를 위한 준비 작업으로 풀이됩니다.  오랜 세월 반도체 업계 1위 자리를 지킨 인텔의 성공 요인 중 하나는 남들보다 앞선 미세 공정을 오직 인텔 프로세서를 제조하는 데 사용해 다른 경쟁자를 따돌린 데 있습니다. 지금은 상상하기 어렵지만, 사실 10년 전만 해도 글로벌 파운드리나 TSMC 모두 반도체 미세공정에서 인텔에 뒤처진 상태였습니다. 인텔은 앞선 생산 기술과 x86이라는 독점적 프로세서 아키텍처를 바탕으로 PC와 서버 부분에서 누구도 넘볼 수 없는 견고한 지위를 차지했습니다.  그러나 파운드리 시장이 빠르게 성장하고 TSMC나 삼성이 이 분야에서 시장 점유율을 확대하자 인텔 역시 이 시장을 무시할 수 없다는 결론에 도달했습니다. 그래서 인텔은 10년 전인 2011년에 파운드리 시장 진출을 선언했습니다. 이 시기만 해도 인텔이 미세공정 기술에 가장 앞서 있고 막강한 자본력을 지닌 만큼 파운드리 시장에 큰 파란을 일으킬 것으로 예상됐습니다. 그러나 인텔은 여전히 자사 프로세서에 14nm, 22nm 공정 같은 최신 미세공정을 먼저 배정했고 파운드리 물량은 얼마 되지 않았기 때문에 실제로 시장에 미치는 영향은 미미했습니다. 결국, 인텔 파운드리는 초기 예상과는 달리 용두사미로 끝나고 말았습니다.  인텔의 파운드리 사업 재진출에 대해서는 보는 시각은 다양합니다. 삼성과 TSMC 같은 기존 파운드리 업체에 대형 악재가 될 수 있다는 우려도 있지만, 당장 파운드리로 돌릴 10nm 이하 미세공정 팹이 없는 상황이고 인텔이 7nm 공정 양산에 들어갈 무렵에는 이미 삼성과 TSMC 모두 3nm 공정에 진입할 정도로 격차가 벌어졌기 때문에 태풍보다는 미풍에 지나지 않을 것이라는 시각도 적지 않습니다. 인텔이 추가로 밝힌 200억 달러 투자 계획도 반도체 업계 기준으로 보면 많은 편이 아닌 데다 인텔 자체 7nm 공정 수요를 충당하기에도 부족한 양이라는 해석도 가능합니다.  다만 이번 파운드리 진출 선언이 과거와 양상이 다른 만큼 간과할 수 없다는 시각도 있습니다. 첫 번째 차이점은 미국 정부의 지원입니다. 최근 바이든 행정부는 반도체 부족 사태를 해결하고 미국 기업의 생산능력을 향상시킬 수 있는 방안을 검토하라는 행정 명령을 내렸습니다. 국가 안보 차원에서 과도한 반도체 해외 의존, 특히 아시아 의존도를 낮출 필요가 있다는 것입니다. 미국이 자체 반도체 생산을 독려하고 각종 인센티브와 자금을 지원할 경우 가장 유력한 수혜 기업으로 인텔을 뽑을 수 있습니다.  두 번째 차이점은 인텔의 의지입니다. 겔싱어 CEO는 인텔 파운드리에서 ARM이나 RISC-V 프로세서는 물론 심지어 x86 IP 프로세서도 라이선스를 얻어 제조할 수 있다고 설명했습니다. 인텔 제품이 아니라도 인텔 x86 코어 기술을 사용한 제품을 다른 회사가 제조할 수 있다는 이야기입니다. 이는 x86 시장에서 독점을 유지하기 위해 안간힘을 써온 인텔의 행보를 생각할 때 가장 파격적인 조건입니다. 물론 이미 시장이 ARM 위주로 흘러가고 있어 실제로 이를 사용할 회사는 많지 않겠지만, 인텔이 얼마나 적극적으로 파운드리 시장에 진출하려는지 보여주는 대목입니다. 새로 출범하는 인텔 파운드리 서비스(Intel Foundry Services, IFS)는 반도체 설계 툴 개발사인 카덴스 (Cadence) 및 시놉시스 (Synopsys)와 협업해 인텔 파운드리에 맞는 칩을 쉽게 설계할 수 있는 EDA 도구 (enable industry standard design tools)를 제공할 계획입니다. 이를 통해 고객사는 빠르고 간편하게 ARM, RISC-V, (라이선스를 얻을 수 있다면) x86 기반 프로세서까지 설계하고 제조할 수 있습니다. 단순히 위탁생산만 하는 것이 아니라 반도체 개발 및 설계에서 실제 생산까지 종합 솔류션을 제공해 고객사를 잡겠다는 복안인 셈입니다.  다만 파운드리 사업이 성공하려면 무엇보다 반도체 생산 시설이 중요합니다. 현재 인텔이 많이 가진 것은 이제는 시대에 좀 뒤처진 14nm 팹입니다. 이제 새 공장을 짓더라도 실제 양산까지는 몇 년의 시간이 필요한데, 그 사이 경쟁자는 더 앞서갈 것입니다. 현재까진 파운드리 시장의 태풍보다 미풍이라고 생각되는 이유입니다. 과연 인텔이 이번에는 파운드리 시장에 성공적으로 안착할 수 있을지, 아니면 과거처럼 용두사미로 끝나게 될지 궁금합니다.  고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지구온난화로 전 세계가 몸살을 앓는 가운데 한반도가 빠른 속도로 뜨거워지고 있다는 통계가 나왔다. 30년 전인 1980년대보다 2010년대는 평균기온이 1도 가까이 오른 것으로 조사됐다. 기상청은 25일 이 같은 내용이 포함된 최근 30년 동안의 기온과 강수량 등을 평균한 새 기후평년값(1991~2020년)을 발표했다. 기후평년값은 세계기상기구(WMO) 기준에 따라 10년 주기로 산출되는 기후 기준값이다. 지금까지는 2011년에 발표한 1981~2010년의 기후평년값을 사용해 왔다. 이번에 발표한 자료에 따르면 한국의 연평균 기온은 12.8도다. 30년 단위로 평균을 낸 평년값은 이전 평년값보다 0.3도 올랐지만 10년 단위 평균기온으로 보면 1980년대보다 0.9도나 상승했다. 주요 도시의 기온 역시 이전 평년값과 비교해 0.3~0.4도 상승했다. 평년기온이 가장 높은 곳으로는 서귀포(16.9도), 제주(16.2도), 부산(15.0도) 순이었다. 기온 상승에 따라 폭염과 열대야현상은 각각 1.7일, 1.9일이 증가했고 겨울철 한파일수는 0.9일 줄었다. 이와 함께 계절 길이변화도 컸다. 이전 평년보다 봄과 여름은 각각 4일 길어지면서 계절의 시작이 2~6일 정도 빨라졌다. 반면 가을은 1일, 겨울은 7일 짧아졌다. 한반도를 둘러싼 주변 바다의 수온도 크게 올랐다. 한반도 주변 수온은 2010년을 전후해 15.9도에서 16.7도로 0.8도 상승한 것으로 나타났다. 지구온난화에 따라 봄꽃 개화 시기도 변했다. 최근 30년 동안 매화는 10~21일, 개나리는 2~6일, 진달래는 3~5일, 벚꽃은 2~6일이나 일찍 꽃망울을 열었다. 한편 26일 금요일 광주 지역 낮 최고기온이 25도까지 오를 것으로 전망됐다. 이는 2013년 3월 9일 26.8도, 2014년 3월 28일 26.2도에 이어 3월 기준 역대 세 번째로 높은 기온으로 기록될 것으로 보인다. 광주 지역의 경우 3월 최고기온 역대 5위까지의 기록은 모두 2000년대 이후에 세워졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3월의 마지막주 금요일인 26일은 전국의 낮 기온이 20도를 넘는 포근한 날씨를 보이는 가운데 남부지방은 25도 안팎의 초여름 날씨를 보이는 곳도 있겠다. 기상청은 “따뜻한 공기가 지속적으로 유입되고 맑은 날씨에 햇볕에 의해 기온이 크게 오르면서 26일 낮 기온은 전국 대부분 지역에서 20도 내외로 포근하겠다”라고 25일 예보했다. 26일 전국의 낮 최고기온은 16~25도 분포를 보이겠으며 지역별로는 서울, 부산 20도, 제주 21도, 대전, 대구 23도, 광주 25도 등이 되겠다. 그렇지만 26일 아침 기온은 전국 대부분 지역에서 5도 내외가 되겠으며 일부 충북북부와 경북북부에서는 0도 이하 영하권의 날씨를 보이며 쌀쌀해 낮과 밤의 기온차가 15도 이상으로 크겠으며 남부내륙 지역 일부에서는 20도 이상 매우 크게 나타나는 곳도 있겠다. 낮 기온이 초여름을 방불케 하는 날씨는 오래가지 못하고 주말이 되면서 다시 평년기온으로 회복될 것으로 기상청은 전망했다. 27일 토요일 전국의 아침 최저기온은 4~11도, 낮 최고기온은 12~18도 분포를 보이겠다. 또 27일은 중국 산둥반도 부근에서 동진하는 저기압의 영향을 받아 오전에 서해안과 전남권, 경남서부, 제주도에서 비가 시작돼 오후에는 전국 대부분 지역으로 확대되겠다. 이 비는 28일 오전까지 이어지겠으며 제주도와 남해안을 중심으로는 많은 양의 비가 내릴 것으로 보인다. 기상청 관계자는 “당분간은 급격한 기온 변화와 낮과 밤의 기온차가 크게 나면서 면역력 저하 등 환절기 건강관리에 각별히 유의해달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

단단한 두개골 속에 자리 잡은 말랑말랑한 순두부 같은 형태의 신체조직 ‘뇌’.뇌 덕분에 행복했던 순간을 기억해 낼 수 있고 예술작품이나 자연을 보고 들으면서 아름다움을 느낄 수 있다. 치매, 알츠하이머, 파킨슨병, 우울증같이 현대인을 괴롭히는 많은 질환도 모두 뇌에서 문제가 발생하면서 나타나는 것들이다. 과학기술의 발달로 먼 은하계를 관찰해 무슨 일이 일어나는지 알 수 있고 미립자의 세계까지도 탐구하고 있지만, 우리 두 귀 사이에 존재하는 이 작은 기관은 여전히 베일 속에 감춰져 있다. 무게 1.4㎏으로 몸무게의 약 2%에 불과한 여러 신체기관 중 하나이지만 몸속으로 들어오는 산소 15%, 포도당 50%를 사용하고 있다. 1000억개의 신경세포로 연결돼 있으며 이들이 여러 형태로 얽혀 1000조개에 이르는 시냅스를 구성하고 있는 뇌는 인간을 인간답게 만드는 기관이자, 작은 우주이다. 사람과 유인원, 특히 침팬지는 유전자의 99%가 일치하지만, 외모는 물론 여러 기관의 형성에서 차이를 보인다. 대표적인 기관이 뇌이다. 과학자들은 오랫동안 침팬지와 고릴라의 뇌에 비해 3배 이상 많은 뉴런을 가진 인간의 뇌가 어디에서 차이를 보이며 성장하는지를 탐구해 왔다.영국 MRC 분자생물학연구소, 케임브리지대 응용수학·이론물리학과, 독일 하노버의대 중개·재생의학연구센터, 말기·폐쇄성폐질환 생의학연구소, 미국 듀크대 생물학과 공동연구팀은 유인원의 뇌 오가노이드와 인간의 뇌 오가노이드를 만들어 비교한 결과 인간의 뇌로 성장하는 데 핵심적인 분자 스위치를 찾아내고 그 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 25일자에 발표했다. 오가노이드(장기유사체)는 줄기세포를 배양하거나 재조합해 신체 장기와 유사하게 만든 것이다. 이번 연구를 이끈 매들린 랭커스터 영국 MRC 분자생물학연구소 박사는 2013년 신경줄기세포를 이용해 사람의 뇌 오가노이드를 처음으로 만든 연구자로 널리 알려졌다. 뉴런은 줄기세포에서 유래한 신경전구세포가 분화돼 만들어진다. 원통 형태의 신경전구세포는 동일한 모양의 딸세포로 쉽게 분화되는데 신경전구세포가 더 많이 증식될수록 많은 뉴런이 만들어진다. 신경전구세포가 충분히 증식되고 성숙하면 원뿔 형태로 변하게 되고 증식 속도가 낮춰지면서 뇌세포가 완성된다. 연구팀의 실험에 따르면 고릴라와 침팬지 같은 유인원 뇌 오가노이드는 이 같은 전환이 5일 만에 이뤄지는데 사람의 뇌 오가노이드는 7일이 걸린다는 것이 확인됐다. 사람의 신경전구세포가 유인원보다 더 오랫동안 원통 모양을 유지하면서 더 많은 분열을 일으켜 뇌신경세포를 만들어 낸다는 것이다. 이 과정을 통해 사람의 뉴런 숫자는 유인원보다 3배 이상 많아지게 된다.연구팀은 이 같은 차이를 보이는 이유를 밝혀내기 위해 인간과 유인원의 뇌 오가노이드에서 발현되는 유전자들을 비교했다. 그 결과 ‘ZEB2’라는 유전자가 뇌 발달의 핵심이라는 점을 확인했다. 실제로 고릴라의 신경전구세포에서 ZEB2 발현을 제어해 신경전구세포의 분화기간을 길게 만든 결과 고릴라의 뇌 오가노이드는 사람의 뇌 오가노이드와 비슷한 크기로 발달하는 것이 관찰됐다. 반면 사람의 뇌 오가노이드에서 ZEB2 유전자 발현을 촉진시켜 분화기간을 줄이면 유인원의 뇌 오가노이드와 비슷하게 되는 것이 관찰됐다. 랭커스터 박사는 “이번 연구는 인간과 유인원의 뇌 발달 차이를 구체적으로 보여 주는 첫 연구로 세포 모양의 단순한 진화적 변화가 뇌의 최종 형태를 다르게 만든다는 것은 매우 놀라운 발견”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

캐나다 칼턴대, 오타와대, 미국 미시간주립대, 콜로라도주립대, 미국립공원관리청(NPS) 공동연구팀은 자연의 소리를 듣는 것이 통증과 스트레스를 감소시키고 인지능력을 향상시키는 등 건강에 도움을 준다고 24일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일자에 실렸다. 연구팀은 북미지역 68개 국립공원 내 221곳에서 다양한 자연의 소리를 녹음해 환자들에게 일정 기간 들려주면서 치료 효과를 관찰했다. 일반인들에게도 자연의 소리를 들려주고 심리측정을 했다. 그 결과 자연의 소리를 규칙적으로 들은 사람들은 긍정적 감정이 더 높게 나타났고 환자들의 치료기간은 짧아진 것으로 확인됐다. 특히 물소리는 긍정적 감정과 치료효과를 높이고 새소리는 스트레스를 줄인다고 연구팀은 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

학문이 만들어진 때부터 지금까지 이어지는 선입견이 있습니다. 바로 여자는 남자보다 과학, 수학에 약하다는 생각입니다. 경제개발협력기구(OECD)는 학업성취도에 대한 국제비교를 위해 3년 주기로 국제학업성취도평가(PISA)를 실시합니다. 회원국을 포함한 전 세계 80여개 국가의 만 15세 학생들을 대상으로 읽기, 수학, 과학 3개 분야에 대한 성취도를 평가하는 것입니다. PISA 결과를 보면 많은 나라에서 읽기는 여학생이 강세를 보이지만 수학, 과학 분야는 남학생의 성적이 더 높게 나오는 경향이 있습니다. 이 때문에 ‘정말 여자는 수학, 과학에 약한가’라고 생각하게 됩니다. 그렇지만 성차별이 적은 국가일수록 남녀의 수학, 과학성적 격차가 적다는 연구결과들도 많습니다. PISA 결과와 세계경제포럼의 ‘국가별 성 격차지수’를 비교분석하면 성평등 분위기가 강한 북유럽 국가들은 여학생의 수학성적이 더 높다는 사실을 확인한 것이지요. 이런 상반된 연구결과들 때문에 과학, 수학 분야에서 남녀 간 차이가 생물적 요인 때문인지, 문화적 요인 때문인지를 놓고 전문가들이 여전히 논란을 벌이고 있습니다. 이 같은 상황에서 문화적 요인이라는 주장에 손을 들어주는 연구결과가 발표됐습니다. 일본 도쿄대 과학기술학과 연구진은 사회 전반적인 분위기가 남녀 학생들의 STEM(과학·기술·공학·수학) 과목에 대한 흥미도와 성적을 좌우한다는 연구결과를 과학커뮤니케이션 분야 국제학술지 ‘대중의 과학 이해’ 24일자에 발표했습니다. 이번 연구에 앞서 미국 워싱턴대 연구진은 STEM 분야에 대한 성별 차이를 ‘과소성 모델’로 설명했습니다. 과소성 모델은 여학생들이 STEM 분야 진학을 피하고 남학생에 비해 흥미가 덜한 이유는 해당 분야의 남성적 문화, 어린 시절 STEM 분야 노출정도, 어떤 일을 성공적으로 해낼 수 있다고 믿는 자기효능감의 차이 때문이라고 설명하고 있습니다. 연구팀은 과소성 모델에 더해 사회문화적 요인이 미치는 영향을 알아보기 위해 영국 거주 20~69세 남녀 1082명과 같은 연령대의 일본 거주인 1177명을 대상으로 온라인 설문조사를 실시했습니다. 조사 결과 일본인들은 STEM 과목이 여성보다는 남성에게 더 적합하고 잘할 수 있다고 생각하는 경향이 강하게 나타났고 영국인들은 STEM 분야를 공부하는 여성은 다른 분야를 공부하는 여성들보다 덜 매력적이라는 답변이 나왔습니다. 두 나라 모두 STEM 분야에 대한 사회적 인식이 비슷해 보이지만 일본에서는 지적인 여성 자체에 대해 부정적 견해를 드러내고 있고 성평등 지수가 영국보다 낮아서 여학생의 STEM 진출을 이끌어 내기가 영국보다 더 어렵다고 연구진은 지적했습니다. 해당 분야의 분위기뿐만 아니라 사회 저변의 인식이 STEM 분야 발전을 저해할 수 있다는 설명입니다. 아이가 수학이나 과학적 개념을 이해하고 문제를 푸는 데 어려워한다고 해서 ‘여자아이는 원래 수학, 과학을 못해’라고 하기보단 문제를 스스로 풀어낼 수 있도록 기다려주고 흥미를 가질 수 있도록 지원하는 것이 필요하지 않을까요. edmondy@seoul.co.kr

한국을 포함해 전 세계 65개 연구기관 과학자들이 참여한 ‘사건지평선망원경’(EHT) 프로젝트 국제공동연구팀이 초대형 블랙홀의 편광 현상을 최초로 관측하고 고해상도로 촬영하는 데 성공했다. 이론적으로만 알려져 있던 블랙홀이 빛을 포함한 물질을 빨아들이고 또 내뱉는 과정을 밝혀낸 이번 연구 결과는 ‘천체물리학 저널 레터스’ 24일자에 2편의 논문으로 실렸다. EHT 연구팀은 약 2년 전인 2019년 4월 10일 지구로부터 5500만 광년 떨어진 처녀자리은하단에 속한 M87 블랙홀 사진을 처음 공개했다. 이후 연구팀은 M87에 대한 지속적 관측과 분석을 통해 블랙홀 주변의 빛이 편광된다는 것을 발견했다. 편광은 빛이 특정 방향으로 진동해 꺾여 나가는 것을 말한다. 블랙홀은 빛조차 빠져나갈 수 없게 강력한 중력을 가진 것으로 알려져 있지만 실제로는 주변 물질을 빨아들이기도 하고 방출하기도 한다. 운 좋게 블랙홀 중력에서 벗어난 물질은 블랙홀 위아래 방향으로 강력하게 분출되는 제트라는 형태로 멀리까지 날아가게 된다. 문제는 이 같은 블랙홀에서 만들어지는 제트가 어떻게 은하 크기보다 더 크게 형성되는지 아직까지 명확히 밝혀지지 않았다는 것이다. 편광 현상을 관측하면 블랙홀 외곽에서 물질의 유입 여부를 확인할 수 있다. 이번 관측으로 M87 블랙홀 가장자리에는 예상보다 강력한 자기장이 존재한다는 것을 알게 됐다. 또 블랙홀 주변 자기장이 물질의 유입과 방출을 일으킨다는 것을 상세하게 관측하게 됐다. 연구 책임자인 제이슨 덱스터 미국 콜로라도 볼더대 교수는 “M87 블랙홀 주변의 뜨거운 가스 일부는 블랙홀의 강한 중력을 이기고 제트 형태로 날아가지만 나머지는 자기장에 끌려 나선운동을 하며 빨려 들어간다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr