유전자 스위치를 끄고 켜는 것만으로 ‘원더우먼’이 태어난 아마존 데미스키라 왕국처럼 여자들만 사는 세상으로 만들 수 있을까.영국 프랜시스 크릭 연구소, 애버딘대 의과학연구소, 미국 노스웨스턴대 의대 산부인과, 프랑스 국립과학연구소·몽펠리에대 인간유전연구소 공동연구팀이 암컷을 수컷으로 바꾸는 DNA 스위치를 발견하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 모든 인간 배아는 아무런 변화가 없으면 여성으로 성장하게 된다. 그런데 유전자 초기 단계에 특이 변화가 발생하면서 남성의 성을 갖게 된다. 연구팀은 생쥐 배아 실험 결과 Y염색체에 있는 ‘SRY’라는 유전자가 배아 발생 초기 단계에서 변화를 일으켜 수컷의 특징을 갖게 된다는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 SRY 유전자에 ‘Sox9’ 유전자 스위치를 켜면 배아가 수컷으로 발달하게 된다고 밝혔다. 로빈 러벌배지 프랜시스 크릭 연구소 박사는 “이번 연구는 그동안 미스터리로 남아 있던 생식샘의 기능을 이해할 수 있게 도울 뿐만 아니라 다양한 질병 원인을 규명하는 데 응용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2016년 3월 이세돌 9단과 바둑 대국에서 압승을 거둬 전 세계를 놀라게 한 알파고를 개발한 구글 딥마인드가 이번에는 스스로 학습해 공간을 인식할 수 있는 시각 인공지능을 개발했다. 알파고의 아버지 데미스 허사비스를 포함한 구글 딥마인드 연구진이 2차원 사진으로 기계학습을 거친 뒤 물체가 다른 각도에서는 어떻게 보이는지를 예측하고 판단할 수 있는 공간인식 인공지능(AI)을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 구글 딥마인드는 이세돌 9단과 격돌한 ‘알파고 리’ 이후 ‘알파고 마스터’를 거쳐 지난해 10월 바둑 AI 최종 진화형인 ‘알파고 제로’를 공개했다. 또 지난달 초에는 인간 뇌에서 공간을 인식하는 격자세포를 흉내 낸 ‘내비게이션 AI’를 개발해 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 공개한 바 있다. 연구팀은 알파고나 내비게이션 AI처럼 기계학습을 통해 공간인식 시각 인공지능을 만들었다. 연구팀은 ‘GQN’이라는 이름이 붙은 인공지능에 2차원 평면으로 찍힌 도형 사진을 여러 장 보여 주면서 AI 스스로 학습하도록 했다. GQN은 카메라나 외부 기기를 통해 입력된 장면들을 합성해 새로운 각도의 영상을 만들어 내는 것이 아니라 기계학습으로 스스로 다른 각도의 영상을 예측하는 것이다. 알리 에슬라미 딥마인드 연구원은 “이번에 개발한 시각 AI는 물리적으로 구현해 낼 수 없는 부분에 대한 영상처리가 가능하기 때문에 가상·증강현실(AR·VR) 기술을 더 현실적으로 구현하는 데 활용될 수 있다”며 “또 인간형 로봇의 눈, 스스로 위험과 상황을 판단하는 산업용 로봇팔에도 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2016년 3월 이세돌 9단과 바둑 대국에서 압승을 거둬 전 세계를 놀라게 한 알파고를 개발한 구글 딥마인드가 이번에는 스스로 학습해 공간을 인식할 수 있는 시각 인공지능을 개발했다. 알파고의 아버지 데미스 허사비스를 포함한 구글 딥마인드 연구진이 2차원 사진으로 기계학습을 거친 뒤 물체가 다른 각도에서는 어떻게 보이는지를 예측하고 판단할 수 있는 공간인식 인공지능(AI)을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 구글 딥마인드는 이세돌 9단과 격돌한 ‘알파고 리’ 이후 ‘알파고 마스터’를 거쳐 지난해 10월 바둑 AI 최종 진화형인 ‘알파고 제로’를 공개했다. 또 지난달 초에는 인간 뇌에서 공간을 인식하는 격자세포를 흉내 낸 ‘내비게이션 AI’를 개발해 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 공개한 바 있다. 연구팀은 알파고나 내비게이션 AI처럼 기계학습을 통해 공간인식 시각 인공지능을 만들었다. 연구팀은 ‘GQN’이라는 이름이 붙은 인공지능에 2차원 평면으로 찍힌 도형 사진을 여러 장 보여 주면서 AI 스스로 학습하도록 했다. GQN은 카메라나 외부 기기를 통해 입력된 장면들을 합성해 새로운 각도의 영상을 만들어 내는 것이 아니라 기계학습으로 스스로 다른 각도의 영상을 예측하는 것이다. 알리 에슬라미 딥마인드 연구원은 “이번에 개발한 시각 AI는 물리적으로 구현해 낼 수 없는 부분에 대한 영상처리가 가능하기 때문에 가상·증강현실(AR·VR) 기술을 더 현실적으로 구현하는 데 활용될 수 있다”며 “또 인간형 로봇의 눈, 스스로 위험과 상황을 판단하는 산업용 로봇팔에도 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“과학기술 주무부처가 연구개발(R&D)에 대한 철학이 없다. R&D 정책을 그저 다른 정책에 활용하기 위한 (아무 때나 빼먹을 수 있는)도시락 정도로 생각하는 것 같다.”14일 서울 중구 달개비에서 과학기자들과 만난 염한웅(포스텍 물리학과 교수) 대통령 직속 국가과학기술자문회의 부의장은 잠시 고민하는 듯하다가 말을 꺼냈다. “연구개발 주무부처라는 과학기술정보통신부는 변화에 대한 저항이나 관성은 없는가“라는 질문에 대해 염 부의장은 “현재 과학기술 주무부처의 이름에서도 볼 수 있듯이 과학기술만 하는 것이 아니기 때문에 이해 못하는 바는 아니지만 R&D에 철학이 없다는 것은 많은 사람들이 공감하는 바”라고 입을 뗐다. 그는 “R&D는 오롯이 R&D의 관점에서 접근하고 예산을 사용해야 하는데 다른 정책에 활용하기 위한 도시락 반찬 정도로 생각하는 것 아닌가 하는 싶다”라며 “일자리 정책을 하는데 R&D 예산 일부를 떼어쓰고, 중소기업 지원정책하는데 떼어쓰고 하는 식이다보니 R&D 예산 씀씀이가 누더기가 된다. 관료들이 R&D 본질을 모르는 것 같다”라고 꼬집었다. 염 부의장은 “예를 들어 환경부 R&D 예산은 미세먼지 해법이나 수질 변화에 초점을 맞춰야 하는데 자세히 뜯어보면 환경산업 지원이나 환경기업 ○○개 육성을 목표로 내세운다”라며 “과기부라고 다를 것 없다. 정부부처들이 R&D 본질에 접근하지 못하고 있다”고 꼬집었다. 염 부의장은 “전혀 다른 성격의 분야를 붙여놓다보니까 R&D 정책 방향성을 못 잡고 있는 것이 아닌가 싶고 그저 고민하는 척만 하는 것 같다는 생각이 들 때가 많다”라고도 말했다. 그는 “자문회의는 말 그대로 ‘자문’ 역할을 하기 때문에 부처에서 그냥 ‘알았다, 참고하겠다’하고 액션이 없더라도 어떻게 할 수가 없다”라고 토로했다. 염 부의장은 최근 각 분야에서 이야기되는 ‘융합’에 대해서도 “융합이 필요한 것도 사실이지만 그저 물리적으로 섞어만 놓는다고 해서 융합이 저절로 되는 것이 아닌데 많은 사람들이 착각하고 있다”라고 비판했다. 또 염 부의장은 국가R&D 예산의 절반 가까이 쓰는 정부출연연구기관의 역할 재정립을 포함한 R&D 혁신이 시급하다고 지적했다. 오는 29일 통합 자문회의 첫 전원회의 안건도 ‘국가 R&D 혁신방안’으로 여기에 포함된 5대 아젠다 중 출연연 혁신방안이 포함돼 있다. 염 부의장은 “이번에 발표되는 혁신방안이 국민의 눈높이에서는 실망스러울 수 있다”며 “1960~1970년대 만들어진 출연연들이 오래 지속해 왔던 관성이 있기 때문에 단번에 뭘 바꾼다는 것은 쉽지 않은 일”이라고도 말했다. 염 부의장은 “정부출연연들이 경쟁력을 갖도록 하기 위해서는 본연의 임무에 충실히 연구에 집중할 수 있도록 하는 것이 필요하다”라며 “출연연은 기초연구와 공공성이 강한 연구를 할 수 있도록 분위기를 만들어 줘야 하는데 민간에서 해야할 것들까지 맡기는 경향이 있다”라고 말했다.이날 과기부는 미취업 이공계 인력을 대상으로 출연연에서 직무훈련을 실시하고 수료 후에는 출연연과 연관된 패밀리기업 등에 취업까지 지원하는 ‘4차 인재양성과정’을 추진한다고 밝혔다. 심지어 출연연의 R&R(역할과 책임)을 확장해 ‘인재양성’을 맡기겠고 산업계와 간극을 좁히겠다고 밝히기까지 했다. 자문회의에서 생각하는 출연연 R&R과 정면으로 배치되는 정책을 내놓은 것이다. 국가과학기술자문회의는 기존 국가과학기술 자문 기능과 국가과학기술심의회가 갖고 있던 R&D 예산분배와 정책심의 기능을 흡수해 지난 4월 과학기술정책 최상위 자문·심의기구로 새로 출범했다. 자문회의는 대통령을 의장으로 하고 부의장 1인, 정부부처 간사위원 1인을 포함해 정부와 민간위원 30명으로 구성돼 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

선거 때가 되면 “내가 투표한다고 해서 뭐가 바뀌겠어”라는 사람들이 있다. 그렇지만 ‘나 하나쯤이야’라는 생각을 버리고 적극 나서야 사회나 조직을 바꿀 수 있다는 연구 결과가 나와 주목받고 있다. 미국 펜실베이니아대 커뮤니케이션대와 공과대, 영국 런던대 수학과 공동연구진이 사회나 조직의 25%가 생각을 바꾸면 급격한 변화가 일어나게 된다고 13일 밝혔다. 조직의 25%가 이른바 ‘티핑 포인트’(임계점)라는 설명이다. 티핑 포인트는 균형을 이루고 있던 것이 깨지고 급속한 변화가 시작되는 순간을 말한다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 최신호에 실린 이번 연구는 그동안 사회학 이론으로만 존재했던 집단 변화에 필요한 임계질량의 크기를 예측할 수 있는 이론적 모델을 제시했다는 평가를 받고 있다. 그동안 사회 변화에 대한 임계치를 확인하기 위한 연구들은 관찰에만 근거했기 때문에 임계치가 10~40%로 추정되는 등 정확도가 떨어졌다. 균형 안정성 이론에서는 집단의 절반이 넘는 51%가 변해야 변화가 시작된다고 예측하기도 했다. 연구팀은 정확한 조직 변화의 임계점을 측정하기 위해 지난 50년간 사회 변화 동력과 관련된 연구 논문들을 메타분석하는 동시에 집단 실험을 실시했다. 우선 다양한 목적을 가진 20~30명 규모의 사회집단 10개를 선정한 뒤 기존 운용규약을 바꾸면 재정적 지원을 해 주기로 하고 변화 과정을 관찰했다. 그 결과 운용 규약을 바꿔 조직을 변화시키려는 사람이 집단의 25% 미만일 때는 변화에 실패하는 상황이 관찰됐다. 그렇지만 변화에 찬성하는 사람이 25%를 넘어설 경우 변화에 동조하는 사람이 급격하게 늘어났다. 특히 연구팀은 한 사람이라도 부족해 25%라는 임계점을 넘지 못할 경우는 변화의 동력이 되지 못한다는 것도 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌 과학자들이 ‘신의 모습이 궁금하다면 거울을 보라’는 연구 결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 노스캐롤라이나대 채플힐대 심리학 및 신경과학과 연구팀은 종교인들이 ‘신의 모습’을 자신이나 자신이 속한 집단의 사람들과 비슷한 얼굴을 가진 것으로 생각한다는 연구 결과를 국제학술지 ‘플로스 원’ 11일자에 발표했다. 연구팀은 지역별, 인종별 안배를 통해 511명의 건강한 성인 남녀 기독교인을 실험 대상자로 선정했다. 연구팀은 무작위로 선정된 600장의 얼굴 사진 중에 2장씩을 보여 주면서 신의 얼굴에 가깝게 생각되는 것이 어떤 것인지 고르게 했다. 또 ‘신의 외모는 어떻다고 생각하는가’라는 질문을 던진 뒤 앞서 고른 사진과 응답을 섞어 컴퓨터 몽타주를 작성했다. 그 결과 자신이 속한 인종, 정치적 성향에 따라 신의 외모를 다르게 생각한다는 사실이 확인됐다. 보수적 사고방식을 가진 사람들은 신이 남성적이고 인상이 강하며 백인이라고 생각한 반면 진보적 사고방식을 가진 사람들은 여성적 면모가 드러나는 얼굴에 어두운 색 피부를 가지고 있을 것이라 상상했다. 흑인들은 백인들에 비해 신이 좀더 나이가 많고 매력적인 미소를 가진 흑인이라고 상상하는 것으로 조사됐다. 조슈아 콘래드 잭슨 연구원은 “사람들은 자신들의 믿음과 특성을 다른 사람에게 투영시킨다는 사실을 재확인했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

커피 마시는 양 65% 줄이고도 각성 효과·집중력은 64% 향상“검은 액체가 위 속으로 떨어지면 모든 것이 술렁거리기 시작한다. 생각은 전장의 기병대처럼 빠르게 움직이고 기억은 기습하듯 살아난다. 극 중 인물들이 즉시 떠오르고 원고지는 순식간에 잉크로 덮인다.” ‘고리오 영감’, ‘골짜기의 백합’ 등의 작품으로 프랑스 사실주의를 이끈 소설가 오노레 드 발자크(1799~1850)의 커피 예찬입니다. 한국인의 커피 사랑은 발자크를 뛰어넘습니다. 커피업계에 따르면 지난해 기준 전체 한국인이 마신 커피는 265억잔, 1인당 연간 커피 소비량은 512잔(하루 평균 1.4잔)에 달한다고 합니다. 세계 최대 커피 소비국이라는 이름이 허언이 아님을 보여 주는 통계입니다. 커피가 전 세계인의 기호식품이 되다 보니 과학자들도 자연스럽게 관심을 갖게 됐을 것입니다. 하루 2~3잔의 커피가 항산화 기능을 해 노화를 막아 주고 항암효과는 물론 당뇨나 심혈관질환 예방에 도움을 준다는 연구 결과들이 속속 나오는 것도 그런 과학자들의 관심 때문일 것입니다. 사실 많은 사람들이 커피를 마시는 이유는 졸음을 쫓아 주는 ‘각성 효과’ 때문일 것입니다. 커피 속 카페인이 중추신경계를 자극해 일시적으로 졸음을 막아 주며 정신을 맑게 만들어 주는 것이지요. 발자크를 비롯해 18~19세기 많은 예술가들이 커피 애호가가 된 것도 그런 이유 때문일 것입니다. 일반적으로 카페인은 흡수한 뒤 1시간 이내에 효과가 나타나고 3~4시간이 지나면 효과가 사라지는 것으로 알려져 있습니다. 그렇지만 카페인을 지나치게 많이 섭취하게 되면 다른 약물처럼 내성이 생기고 제대로 된 각성 효과를 볼 수 없게 됩니다. 때론 불면증에 시달리는 경우가 생길 수 있습니다. 그렇다면 카페인을 적게 섭취하고도 최대의 각성 효과를 볼 수 있는 방법은 없을까요. 미국 육군 원격의료 및 고등기술연구센터 국방생명공학부, 월터 리드 육군연구소 행동생물학부 공동연구팀이 카페인을 언제, 얼마나 섭취해야 내성을 걱정하지 않고 최대의 각성 효과를 낼 수 있는지를 결정해 주는 알고리즘을 개발해 지난 2~6일 미국 볼티모어에서 열린 미국수면학회 연례콘퍼런스에서 발표해 주목받았습니다. 수면의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 슬립 리서치’ 최신호에도 실렸습니다. 연구팀은 수학의 ‘최적화 이론’을 활용해 스마트폰이나 태블릿PC 등 모바일 컴퓨팅 플랫폼에 적합한 ‘카페인 섭취 알고리즘’을 개발했습니다. 이 알고리즘은 카페인 섭취가 심리적, 육체적 작업에 미치는 영향을 예측해 커피 섭취 시간과 적정량을 결정해 주는 것입니다.연구팀은 수면 부족에 시달리는 군인들을 대상으로 이번에 개발한 알고리즘에 따라 카페인을 섭취하도록 한 뒤 간단한 행동실험을 실시했습니다. 그 결과 이전보다 커피를 마시는 양은 65%까지 줄이고도 각성 효과와 집중력이 평소보다 64% 정도 향상되는 것을 확인했다고 합니다. 커피를 마시기 가장 좋은 시간과 적정량은 수면시간과 체중, 생활패턴 등에 따라 달라진다고 합니다. 바로 위에 있는 수식이 미 육군에서 만든 ‘커피 섭취 최적화 수식’입니다. 수학에 관심이 있으신 분은 짬을 내 한 번 계산해보시는 것도 좋을 것 같습니다. 연구팀은 이번 알고리즘을 일반인들도 손쉽게 사용할 수 있도록 스마트폰용 애플리케이션으로 개발 중이라고 합니다. 현재는 미군 내에서 활용할 수 있는 웹사이트(https://2b-alert-web.bhsai.org/2b-alert-web/login.xhtml)와 모바일 앱(2B-Alert Personalized Alertness and Cognitive Performance)이 있다고는 하지만 일반인들이 사용하기는 쉽지 않은 것 같습니다. 눈치채셨겠지만 이번 연구는 군대 내에서 수면 부족으로 인해 발생할 수 있는 문제를 줄이기 위해 커피의 각성 효과를 극대화할 수 있는 방법을 찾기 위해 수행된 것입니다. 실제로 군인들이 정신적 예민함을 유지하기 위해서는 최소한 7~8시간의 수면을 취해야 하지만 전체 미군 중 40% 정도는 수면시간이 5시간 미만이라고 합니다. 단순한 커피 연구라고만 생각했다가 군인들의 전투력을 극대화시키기 위해 수행된 것이라고 생각하니 할리우드 액션 영화나 SF영화에서 흔히 볼 수 있었던 이상한 군(軍) 실험들이 연상돼 좀 섬뜩한 느낌이 들기도 합니다. edmondy@seoul.co.kr

세계적 도시경제학자 에드워드 글레이저 미국 하버드대 교수는 “도시는 인류가 만든 최고의 발명품이자 가장 친환경적인 장소”라고 주장했다.그런데 인류 최고의 발명품은 위기를 맞고 있는 듯하다. 유엔 경제사회국(DESA)은 지난달 발표한 ‘2018 세계 도시화 전망’ 보고서를 통해 사람들은 점점 도시로 몰려들게 될 것이고 이 때문에 도시와 농촌의 불균형 발전을 비롯한 각종 문제들이 발생할 것이라고 우려했다. DESA에 따르면 2050년쯤이 되면 지구촌 도시인구 비율은 현재 55%에서 68%로 증가한다. 전 세계 인구 10명 중 7명이 도시에 살게 된다는 것이다. 2030년이 되면 인구 1000만명 이상이 거주하는 ‘메가시티’가 현재 31곳에서 43곳으로 증가할 것이라는 예측도 나왔다. 보고서는 “도시화의 가속화로 많은 국가들이 ‘지속 가능한 개발’이라는 과제를 고민해야 할 것”이라고 충고했다. 건축학자와 도시계획가들은 여러 대안을 내놓고 있다. 다만 경전철시스템, 컨벤션센터, 주택 사업 같은 대규모 건설을 통해 성공적인 신도시를 건설하고 쇠락한 도시의 옛 영광을 되찾을 수 있다는 많은 정치가나 관료들의 주장은 잘못됐다는 게 대다수 도시계획 전문가들의 입장이다. 글레이저 교수 등은 “휘황찬란한 건물은 도시의 미관을 멋있어 보이게 만들 수 있을지는 몰라도 도시의 성공을 이끌고 도시의 여러 가지 근본적 문제를 해결해 주지는 못한다”고 입을 모은다. 그럼에도 이번 6·13지방선거를 보면 많은 후보자들이 여전히 재건축, 재개발에 대한 장밋빛 공약을 내놓고 있고, 유권자들의 호응을 얻고 있다. 그렇다면 많은 사람들이 찾고, 도시민들에게 삶의 만족감을 주는 도시의 요건은 도대체 무엇일까. 이런 문제에 해답을 제시하기 위해 도시계획과는 전혀 상관없어 보이는 물리학자와 수학자들이 나섰다. 영국 케임브리지대 컴퓨터공학부와 노키아 벨 연구소 영국분원 연구자들이 위키피디아와 세계 최대 온라인 사진 공유 사이트인 ‘플리커’에 2007~2014년에 올라온 미국 뉴욕과 영국 런던 사진 약 150만장을 추적해 도시의 문화 자본과 경제 자본이 어떤 관계를 맺고 있는지 분석했다. 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘프런티어스 인 피직스’ 최신호에 실렸다. 이번 연구는 프랑스 사회학자 피에르 부르디외(1930~2002)가 주장한 ‘문화 자본’의 개념이 실재하는지에 대해 과학적으로 검증했다는 평가를 받고 있다. 부르디외의 ‘문화 자본’은 비슷한 문화적 가치를 누리는 사람들이 타인과 관계를 형성하면서 사회를 확대시키고 공동체의 부를 가져온다는 개념이다. 연구팀은 위키피디아를 통해 도시의 문화 자본을 광고 및 마케팅, 건축 및 공예, 디자인, 예술, IT 소프트웨어, 출판, 박물관 및 미술관, 음악 등 25개 분야로 나누고 또 675개 세부 분야로 구분했다. 그다음 촬영장소와 시간을 표시하는 GPS 태그가 붙은 150만장의 사진을 세부 분야에 따라 분류했다. 연구팀은 이렇게 분류된 사진들을 런던 33개 자치구와 뉴욕 71개 지역의 도시 개발 상태, 소득 수준, 주택가격 분포 등 경제·지리 정보 지도와 비교했다. 연구팀은 소셜네트워크서비스(SNS)에 올라온 사진들이 일반적으로 자신을 드러내거나 문화적 가치가 있는 곳을 방문했을 때 찍은 것들이라는 점에 착안해 문화 자본을 측정하는 데 활용한 것이다. 그 결과 다른 자치구들보다 집값이 비싸고 소득 수준이 높은 런던의 켄싱턴, 첼시, 웨스트민스터, 런던중심구와 뉴욕의 그리니치빌리지, 미드타운, 브루클린하이츠 등은 문화 자본의 수준도 높다는 사실이 확인됐다. 루카 아이엘로 노키아 벨 연구소 박사는 “현재 세계적으로 알려진 도시들을 보면 문화가 경제에 종속돼 있는 것이 아닌 문화 자본이 경제를 이끌고 나가는 형태”라며 “이번 연구는 그 같은 통설을 확인해 준 것으로 실제로 여러 경제적, 지리적 요인들이 주택 가격과 경제적 성장에 영향을 미치지만 문화적 요소가 가장 설득력 있는 것으로 드러났다”고 설명했다. 유현준 홍익대 건축학과 교수도 최근 발간한 ‘어디서 살 것인가’라는 책을 통해 “현대인의 소통 단절 현상을 치유하고 창의적인 사회를 만들기 위해서는 도시 안에서 얼굴을 맞대고 우연히 다른 사람을 만날 수 있는 매력적인 공간이 많아져야 한다”며 문화적 요소를 강조하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정부가 국가적으로 중요한 핵심 기술이 선진국과 어느 정도 격차를 보이는지 분석하는 ‘기술수준평가’ 시스템을 전면 개선한다. 과학기술정보통신부는 ‘2018년 기술수준평가’ 실시를 앞두고 전문성, 일관성, 객관성을 확보하는 동시에 활용도를 강화하기 위해 전문가 1200명을 선정해 활용한다고 11일 밝혔다. 기술수준평가는 10대 분야 120개 국가전략기술에 대해 최근 10년간 논문, 특허, 동향을 분석해 중국, 일본, 유럽연합(EU), 미국과의 격차를 비교하는 것으로 2년에 한 번씩 수행된다. 정부는 그동안 평가 때마다 임의로 전문가들을 선정해 참여시킴으로써 일관성이 부족하다는 지적을 받아 왔다. 이에 따라 각 분야 전문가들의 상호 추천과 과학기술 관련 단체, 연구개발(R&D) 주요 정부 부처의 추천을 통해 120개 분야별로 10명씩 1200명의 핵심 전문가를 선정할 방침이다. 이렇게 선정된 전문가들은 5년 동안 명예직인 기술수준 평가위원으로 활동한다. 과기부 홈페이지와 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)에 명단이 공개된다. 이와 함께 데이터 기반의 객관적인 기술수준평가를 위해 논문, 특허 점유율과 영향력, 주요 저자 참여도, 특허 시장력 등 분석 지표를 추가해 정량적 분석을 강화할 계획이다. 이와 함께 평가위원 이외 전문가들의 의견을 반영해 평가 결과의 활용도도 높일 방침이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울이 ‘세계에서 가장 숨 막히는 도시’로 나타났다. 연평균 미세먼지 농도가 일본 도쿄, 영국 런던, 프랑스 파리 등 외국 대도시의 두 배 이상이었고, 연간 이산화탄소 배출량도 세계에서 가장 많았다.10일 환경부 국립환경과학원에 따르면 지난해 서울의 연평균 미세먼지(PM10·PM2.5) 수치는 각각 44㎍/㎥, 25㎍/㎥로 조사됐다. 지난해 파리의 연평균 미세먼지 농도는 21㎍/㎥(PM10), 14㎍/㎥(PM2.5)였고, 미국 로스앤젤레스는 33㎍/㎥(PM10), 14.8㎍/㎥(PM2.5)로 나타났다. 도쿄와 런던의 지난해 연평균 수치는 아직 집계되지 않았지만, 2016년 수치를 보면 서울은 48㎍/㎥(PM10), 26㎍/㎥(PM2.5)였지만 같은 기간 도쿄(17㎍/㎥·12.6㎍/㎥)와 런던(20㎍/㎥·12㎍/㎥)은 서울의 절반이 안 됐다. 파리가 22㎍/㎥, 14㎍/㎥로 서울의 절반 수준이었다. 서울의 미세먼지 농도가 세계 주요 도시보다 월등히 높은 원인으로 중국의 영향과 국내 요인이 더해진 결과로 분석된다. 국립환경과학원은 지난 2월 수도권 미세먼지 비상저감조치가 내려졌을 때 국외 영향이 최대 69%까지 치솟았다고 밝힌 바 있다. 지난 1월에는 국내 영향이 국외 영향보다 더 크다는 연구 결과도 나왔다. 한편 노르웨이 국립과학기술대, 일본 신슈대, 스웨덴 룬드대, 미국 예일대 국제공동연구팀은 전 세계 189개국 1만 3844개 주요 도시의 연간 이산화탄소 배출량을 분석한 결과 배출량 상위 100개 도시가 전체 배출량의 약 20%를 차지하고 그 가운데 서울이 가장 많은 양을 배출한다는 연구 결과를 10일 발표했다. 이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘인바이러먼탈 리서치 레터스’ 최신호에 실렸다. 서울의 연간 이산화탄소 배출량은 2억 7610만t(±5100만 8000t)으로 가장 많았다. 중국 광저우가 2억 7200만t(±4620만t), 미국 뉴욕이 2억 3350만t(±7540만t)으로 각각 2, 3위에 올랐다. 다만 1인당 이산화탄소 배출량은 홍콩이 34.6t(±6.3t)으로 1위였고, 아랍에미리트(UAE)의 무함마드 빈 자이드와 아부다비가 각각 2, 3위에 올랐다. 국내에서는 1인당 배출량 기준으로 울산(99위)이 1위였고 서울은 200위를 기록했다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이들은 색종이로 여러 가지 모양을 만들어 내는 종이접기를 좋아한다. 색종이 접기처럼 DNA를 접어 암치료 약물의 효과를 높일 수 있는 방법을 한국과 미국 공동연구진이 개발해 화제다.한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 류준희 박사와 세계 최고 암연구재단인 미국 하버드대 다나파버암연구소 윌리엄 시 교수 공동연구팀은 종이접기 방법을 응용해 기존 방법으로는 만들기 어려운 다양한 형태의 나노구조체를 만드는 ‘DNA 접기’(DNA origami) 기술을 개발하고 세포 침투효과를 실험적으로 확인하는데 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최신호에 실렸다. 나노 구조체는 암을 비롯한 다양한 난치병을 치료할 때 암세포나 치료부위에 약물을 효과적으로 전달하는데 활용되고 있다. 나노 구조체 모양과 크기에 따라 세포 침투 효과가 다르기 때문에 연구자들은 가장 효과적인 약물 전달 구조를 만들기 위해 고민하지만 쉽지 않다. 연구팀은 아데닌(A), 구아닌(G), 티민(T), 시토신(C) 4개 염기로 이뤄진 DNA 가닥을 종이를 접는 것처럼 접어 약효가 뛰어난 3차원 나노 구조체를 만드는데 성공했다. 이번에 개발한 기술은 뼈대가 되는 긴 DNA 가닥 하나에 여러 개의 짧은 DNA를 종이접기하듯 접어서 만드는 것이 핵심이다. 비교적 간단해 보이는 이 기술은 DNA 가닥들이 결합해 이중나선을 형성하면서 수 나노미터 크기의 다양한 형태의 나노 구조체를 만들 수 있게 해준다. 연구팀은 이 기술을 이용해 서로 다른 크기와 모양의 11가지 DNA 나노구조체를 만들었다. 이 구조체들을 3가지 종류의 세포에 침투시키는 실험을 한 결과 나노 구조체의 조밀함이 높을 수록 세포 침투도가 커지며 기존 나노 구조체들보다 침투력이 15배 이상 우수한 것을 확인했다. 류준희 KIST 박사는 “DNA 접기기술로 암세포 등에 효과적으로 침투할 수 있는 DNA 나노구조체를 제작하는 것이 가능하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

출산일이 점점 가까워 오는 산모와 보호자는 아이가 언제 나올지 정확하게 알 수 없기 때문에 산모의 진통여부에 촉각을 세우느라 그야말로 군대 5분 대기조처럼 초긴장상태에 놓이게 된다. 그런데 미국, 덴마크 공동연구팀이 산모의 피 한 방울만으로 출산 예정일을 정확히 파악할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.미국 스탠포드대 의대, 생명공학·응용물리학과, 통계학과, 펜실베니아대 의대 산모 및 아동보건연구센터, 앨라바마대 산부인과, 덴마크 국립혈청연구소 역학연구부 공동연구팀이 간단한 혈액검사만으로도 산모의 출산예정일을 정확히 예측하고 조산 여부까지 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 실렸다. 현재로서는 마지막 생리일이나 기초체온 곡선 등을 통해 계산하거나 초음파 검사를 통해 태아의 머리에서 엉덩이까지 길이를 재는 방법으로 출산 예정일을 예측하고 있다. 그 중에서 초음파 검사를 통한 예측일이 가장 정확하다고는 하지만 날짜의 오차 가능성이 크고 조산 가능성을 정확하게 예측하기는 여전히 쉽지 않다는 단점이 있다. 조산으로 인해 태어나는 아이들은 전 세계적으로 연간 1500만명 정도 되는 것으로 추산되고 있으며 미국 국립보건통계센터에 따르면 미국내 산모의 조산율은 매년 증가추세에 있는 것으로 나타났다. 조산은 태아와 산모의 건강 모두에 영향을 미치기 때문에 많은 의학자와 과학자들은 조산을 줄이는 방법에 대해 다양한 연구를 수행 중에 있다. 연구팀은 우선 31명의 건강한 산모를 대상으로 혈액을 채취해 ‘혈액 유리 RNA’(cfRNA)를 분석했다. 혈액 안에는 혈액세포 이외의 다양한 장기에서 유리돼 떠다니는 RNA가 있는데 이를 혈액 유리 RNA라고 부른다. 연구팀은 이를 활용해 79% 이상의 정확도로 출산 예정일을 정확하게 예측하는데 성공했다. 이 기술을 활용해 연구팀은 다시 조산 경험이 있거나 조기 자궁수축을 보이는 산모 38명을 대상으로 임신 13~26주, 27~40주에 혈액을 채취해 cfRNA를 분석해 75~80%의 정확도로 조산 여부와 조산일시를 예측하는데 성공했다. 스티븐 퀘이크 스탠포드대 생명공학과 교수는 “이번 기술이 임상에 쓰이기 위해서는 좀 더 추가적인 연구가 필요하지만 간단한 혈액검사만으로 임신 중에 일어나는 산모와 태아의 건강 상태 뿐만 아니라 산모의 조산여부를 예측하게 됐다”라며 “조산을 사전에 파악할 수 있게 됨에 따라 조산으로 인한 영아사망률을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 산모의 건강 유지에도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

선불교에서 말하는 ‘무’(無)와 같은 상태를 수학에서는 ‘0’으로 표시한다. ‘아무 것도 없음’을 의미하는 0은 약 2000년 전 인도에서 만들어져 활용됐지만 서양에서 0의 개념을 받아들이고 수학에서 활용하기 시작한 것은 과학혁명이 시작된 다음인 17세기 이후이다. 현대 과학과 수학이 지금처럼 발달하게 된 것도 0 덕분이다.실제로 아이들이 숫자를 배우면서 0의 개념을 확실히 이해하기까지는 오랜 시간이 걸린다. 이 때문에 많은 과학자들이 동물들의 지능과 인지능력을 측정할 때 0의 개념을 이해하는지 실험을 한다. 지금까지는 원숭이 같은 유인원들과 일부 동물들이 0의 개념을 이해한다는 사실이 밝혀지기도 했다. 여기에 호주와 프랑스 연구진이 곤충인 꿀벌도 ‘0’의 개념을 이해한다는 사실을 파악했다. 호주 로열멜버른공과대(RMIT) 생체모방디지털센서연구실, 모나쉬대 생리학교실, 프랑스 툴루즈대 통합생물연구센터 공동연구팀은 인간 뇌신경의 880분의 1 밖에 안되는 꿀벌들도 추상적 개념인 ‘0’을 이해한다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 발표했다. 지금까지 꿀벌은 개미와 같이 군집생활에 대한 연구에 많이 활용됐지만 숫자나 추상적 개념이 있는지에 대한 연구는 진행된 바 없었다. 연구팀은 꿀벌 10마리에게 하얀색 바탕에 1~4개 사이에서 각기 다른 갯수와 크기의 검은색 사각형이 그려진 그림판을 두 장 제시하고 ‘좀 더 적은’ 갯수의 그림판에 앉는 경우 설탕물을 주고 많은 그림판에 앉으면 쓴 맛이 나는 물질을 주는 식으로 훈련했다. 또다른 꿀벌 10마리에게는 ‘좀 더 많은’ 갯수의 그림판에 앉는 경우 설탕물을 주고 적은 그림판에 앉으면 쓴 맛이 나는 물질이 주는 훈련을 실시했다. 충분한 훈련 뒤 꿀벌들이 80% 이상의 성공률을 보이자 연구팀은 두 번째 ‘진짜’ 실험을 실시했다.2~5개의 검은색 원이 그려진 그림판과 아무 것도 없는 그림판을 제시하자 꿀벌들은 첫 테스트임에도 불구하고 첫 번째 ‘좀 더 적은’ 갯수를 선택하도록 훈련받은 꿀벌은 아무 것도 없는 그림판에 앉고 두 번째 ‘좀 더 많은’ 갯수를 선택하도록 훈련받은 꿀벌들은 검은색 원이 그려진 그림판을 선택했다. 성공률은 63% 정도로 나타났다. 연구팀은 이 정도의 성공률은 도형이 없는 그림판이 단순히 시각적 자극으로 선택을 하거나 거부한 것이 아니라는 설명이다. 애드리언 다이어 RMIT 바이오센싱 교수는 “이번 연구는 꿀벌처럼 작고 단순한 뇌로도 복잡하고 추상적 개념을 이해할 수 있다는 것을 증명해낸 것으로 아프리카 회색 앵무새, 사람을 제외한 영장류, 그리고 유치원에 다니는 아이들과 비슷한 이해능력을 갖고 있음을 알 수 있다”고 설명했다. 또 다이어 교수는 “100만개 미만이 뉴런을 가진 뇌로 추상적인 0을 감지해낼 수 있다면 인공지능에게 새로운 기술을 가르칠 때 좀 더 간단하고 효과적인 방법이 있음을 알 수 있다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정부가 인공지능(AI)과 빅데이터 기술을 활용해 신약개발 기간을 획기적으로 단축시키는 기술 개발에 착수한다. 과학기술정보통신부는 광주과학기술원(GIST), 경상대, 이화여대, 한국화학연구원의 전문연구자가 참여하는 연구팀을 구성해 신약개발 후보 물질을 빠르게 찾아낼 수 있는 ‘인공지능-빅데이터 플랫폼 구축’에 나선다고 7일 밝혔다. 우선 한국화학연구원은 한국화합물은행이 보유하고 있는 약 55만종의 화합물 정보와 해외 공개 데이터베이스를 활용해 인공지능이 스스로 학습하는 ‘화합물 빅데이터’를 구축할 계획이다. 여기에는 화합물별 특징과 약효, 독성 등의 연구데이터가 모두 포함된다. GIST는 이렇게 구축된 빅데이터로 질병 유발 단백질을 제어할 수 있는 약물 분자구조를 예측하거나 기존 화합물로 치료가 가능한 새로운 단백질을 찾는 기술을 개발하게 된다. 협심증 치료제로 개발된 비아그라가 혈관확장과 혈류량을 증가시킨다는 사실이 알려지면서 발기부전 치료제로 사용되는 것처럼 기존 약물의 화학구조를 변형시켜 새로운 질환 치료제로 사용할 수 있는 가능성을 예측하는 식이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양계에서 지구와 가장 비슷한 환경을 갖고 있는 화성의 이면이 또 한꺼풀 벗겨졌다. 국제공동연구진이 화성 대기성분 농도가 계절에 따라 변한다는 사실을 밝혀냈다.미국 항공우주국(NASA)을 비롯해 캐나다, 스웨덴, 스페인, 프랑스, 영국, 멕시코, 핀란드 8개국 20개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 화성 탐사선 ‘큐리오시티’가 보내온 자료를 분석한 결과 화성 대기를 구성하고 있는 메탄의 농도가 계절에 따라 변한다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 발표했다. 나사는 이번 발견에 큰 의미를 두고 연구논문의 엠바고가 풀리는 8일 새벽 3시(미국동부시간 7일 오후 2시)에 기자회견을 열고 나사TV로 생중계를 했다. 이번 연구는 나사가 2011년 11월 플로리다주 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 발사해 2012년 8월 6일 화성 적도 아래 게일 분화구 평지에 착륙해 2000일 넘게 화성 생명체를 탐는 임무를 수행하는 탐사선 ‘큐리오시티’가 보내온 자료를 바탕으로 하고 있다. 연구팀은 화성 대기속 메탄 농도가 시간이나 장소에 따라 다르게 나타나고 있다고 밝히며 큐리오시티가 게일 분화구에서 5년 동안 레이저 가스분석기(Tunable Laser Spectrometer, TLS)를 이용해 분석해 이 같은 결과를 얻었다고 밝히고 있다. 과학자들이 화성 대기 속 메탄가스 농도에 주목하는 이유는 메탄가스가 생명체의 대사활동이나 지질학적 활동에서 나타날 수 있기 때문이다. 메탄가스 발생 원인에 대해서는 여러 가지 가설이 존재하고 있지만 메탄가스 농도가 높은 곳에는 그만큼 생명체 존재 가능성도 높다는데는 일치된 의견을 보이고 있다.연구팀은 화성 대기 속 메탄 농도가 계절에 따라 0.24ppb(parts per billion, 부피당 물질농도, 1ppb=10억분의 1)에서 0.65ppb까지 달라진다고 밝혔다. 여름철에는 지표나 얼음 속에 갇혀 있던 메탄이 대기 중으로 빠져나오면서 농도가 높아지고, 겨울철이 되면 다시 얼음 속에 갇히면서 농도가 낮아진다는 설명이다. 이번 논문에는 제니퍼 에이젠브로드 나사 고다드우주비행센터 박사팀이 큐리오시티가 게일 분화구 두 곳에서 채취한 토양 시추 표본을 분석한 결과 지구에서 발굴된 것과 유사한 유기분자와 화산활동을 연상시키는 유황 분자 등이 포함된 사실을 밝혀내 생명체 존재 가능성을 다시 한 번 확인했다는 내용도 포함됐다. 한편 큐리오시티는 이번 연구결과에 앞서 2013년에는 미생물에 양분을 공급하는 담수호 증거를 발견했으며 2015년에는 지표 아래 50㎝ 지점에서 액체 상태의 소금물을 찾기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 인체에 치명적인 영향을 미치는 가습기살균제 성분이 체내에 흡수됐을 때 이동경로를 추적하는 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술을 통해 가습기살균제 성분이 폐는 물론 간과 그 밖의 장기에 치명적 영향을 미친다는 연구결과를 발표했다.한국원자력연구원 첨단방사선연구소 전종호 박사와 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소 흡입안전성연구본부 이규홍 박사 공동연구팀이 가습기살균제 물질인 ‘PHMG’(폴리헥사메틸렌구아니딘)가 흡입됐을 때 몸 속에서 이동하는 모습을 방사성동위원소를 이용해 정량적으로 분석하고 영상화할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘케모스피어’ 최신호에 실렸다. PHMG는 미생물 오염을 막는 공업용 항균제로 개발된 화학물질로 가습기살균제에 사용돼 문제가 됐었다. 사람이 흡입했을 경우 폐조직이 딱딱하게 굳는 폐 섬유화를 일으키며 심한 경우 사망에 이르게 하는 것으로 알려져 있어 현재는 사용금지 조치가 됐다. PHMG는 분석화학적 방법으로는 체내에 흡입된 뒤 움직임과 농도, 상태변화를 확인하기 어려워 가습기살균제 노출에 의한 체내 안전성 평가에도 어려움을 겪었다.연구팀은 인체에 영향을 미치지 않도록 극미량의 방사성동위원소 ‘인듐-111’을 활용해 PHMG의 체내 추적을 가능케 했다. 연구팀은 생쥐에게 에어로졸 형태로 인듐-111과 PHMG를 섞어 흡입하도록 한 다음 생쥐의 장기에 존재하는 방사선량을 측정했다. 그 결과 PHMG가 흡입한 지 1주일이 지난 뒤에도 70% 정도가 폐에 남아있었으며 체외 배출 속도는 매우 느리고 거의 되지 않은 것으로 확인됐다. 또 폐에 축적된 PHMG 중 5% 정도는 간으로 이동해 축적된 것으로 나타났다. PHMG가 폐 뿐만 아니라 인체 다른 장기에도 치명적인 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 확인한 것이다. 원자력연구원 전종호 박사는 “이번 연구는 PHMG 이외에도 호흡기를 통해 유입되는 각종 생활화학제품은 물론 미세먼지, 라돈 등 다양한 물질의 유해성과 체내 분포 연구에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 일반 시민이 의식을 잃고 쓰러진 사람을 심폐소생술(CPR)로 살려냈다는 소식을 자주 접하게 됩니다. 실제로 지난해 12월 질병관리본부에서 발표한 ‘2006~2016년 급성 심장정지 조사 결과’를 보면 일반인의 심폐소생술 시행률은 2008년 1.9%에서 2016년 16.8%로 9배 가까이 상승했습니다. 그렇지만 이 같은 비율은 일본이나 미국 등 선진국의 절반 수준에 불과합니다.보통 심정지가 발생하고 5분이 지나면 뇌신경이 손상되기 시작되는 것으로 알려져 있습니다. 이 때문에 뇌신경이 손상되기 직전 5분이 흔히 말하는 ‘골든타임’이지요. 심폐소생술을 배운 사람들도 어느 정도의 속도와 압박을 가해야 하는지 헷갈리는 경우가 많습니다. 그래서 심폐소생술을 실시할 때 속도를 맞춰 주는 스마트폰 애플리케이션(앱)도 있다고 합니다. 하지만 긴급한 상황에서 스마트폰 앱을 실행시킬 정신이 있을지 모르겠습니다. 지난 2~4일 덴마크 코펜하겐에서 열린 유럽 마취학회 연례회의에서는 심폐소생술과 관련한 재미있는 연구 결과가 발표됐습니다. 스페인 바르셀로나대 의대 마취학과, 바이오통계학과 공동연구팀이 ‘마카레나’ 후렴구를 따라 부르며 심폐소생술을 실시하는 것이 효과적이라는 연구 결과를 내놓은 것입니다. 마카레나는 1990년대 중반 전 세계를 강타했던 스페인의 댄스 음악입니다. 연구팀은 의대생 164명을 세 그룹으로 나눠 마네킹에게 CPR을 2분 동안 실시하는 실험을 했습니다. 1그룹은 외부에서 아무런 박자나 속도가 주어지지 않았고 2그룹은 스마트폰 CPR 속도 앱을 사용하도록 하고 3그룹은 ‘마카레나’ 후렴구 부분을 마음속으로 따라 부르며 심폐소생술을 시행했습니다. 연구팀이 여러 댄스곡 중 마카레나를 선정한 것은 전 세계적으로 가장 잘 알려진 노래이면서 후렴구 부분의 박자가 CPR 최적 속도인 분당 100~120회와 비슷한 103bpm이기 때문이었습니다. bpm은 ‘분당 비트’(beats per minute)의 약자로 음악 속도를 표시한 것입니다. 이번 연구는 정확한 속도와 압력으로 CPR을 실시할 수 있는 방법을 찾기 위한 것입니다. 어떤 결과가 나왔을까요. 스마트폰 앱을 사용하는 것이 가장 효과적이지만 마카레나 후렴구를 따라 부르며 CPR을 실시하는 것도 골든타임 내에 생명을 구하는 데는 문제가 없다고 연구팀은 밝혔습니다. CPR은 속도만큼이나 5~6㎝ 정도 깊이의 압박이 필요한데 아쉽게도 이번 실험에 참여한 세 그룹 모두 최적의 압력을 가하는 데는 실패했다고 합니다. 적절한 압박은 여러 번의 연습을 통해 뇌에 각인을 시켜야 하기 때문이라는 것입니다. 바르셀로나대 의대 엔리케 카레로 카데날 교수는 “마카레나같이 쉽게 따라 흥얼거릴 수 있는 음악과 함께 CPR을 교육한다면 실제 현장에서 활용될 때 훨씬 효과적일 것”이라고 말했습니다. 20세기 들어 과학이 세분화, 전문화되면서 대중들은 ‘과학은 어렵고 우리와는 상관없는 이야기’라고 인식하게 됐습니다. 그러나 최근 들어 과학계와 각국 정부는 과학기술이 대중의 삶과 밀접하다는 것을 보여 주기 위한 노력들을 하고 있습니다. 우리 정부도 ‘국민의 삶을 개선하는 과학기술’에 대해 강조하고 있지만 여전히 거대담론과 전문가주의에 빠져 있는 듯싶습니다. 과학기술이 국민들의 삶과 밀접하다는 것을 보이기 위해서는 이번 연구처럼 가벼워 보이지만 실제 현장에서 써먹을 수 있는 연구들이 필요한 것 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

●카이스트, 3년 연속 亞 혁신대학 ‘1위’ 카이스트(총장 신성철)가 ‘2018 아시아 최고 혁신대학 75’에서 3년 연속 1위를 차지했다고 5일 밝혔다. 이 순위는 2016년부터 로이터통신과 글로벌 학술정보 서비스기업 클래리베이트 애널리틱스가 공동 선정하고 있다. 올해 순위는 2011~2016년 발표된 학술논문과 특허출원, 산업계 논문 인용 영향력, 산학 공저 논문비율 등 10개 평가지표가 반영됐다. 이번에 선정된 혁신대학 75개 중 상위 10개 대학에 포함된 국내 대학은 카이스트와 포스텍(3위), 서울대(4위), 성균관대(8위) 등 4개이다. 75개 대학의 국가별 분포를 보면 중국이 27개로 가장 많았고 그다음으로 20개 대학이 포함된 한국이 2위, 19개 대학이 선정된 일본이 3위를 차지했다. ●자동차 미세먼지 잡는 친환경 촉매 개발 한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구센터 하헌필, 김종식 박사팀은 디젤을 연료로 사용하는 발전소와 자동차, 선박에서 배출되는 질소산화물을 처리할 수 있는 친환경 촉매 기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 촉매 분야 국제학술지 ‘어플라이드 캐탈리시스 B: 환경’ 최신호에 실렸다. 기존 촉매는 300도 이상의 고온에서만 질소산화물 제거가 가능했으며 그 과정에서 촉매 내 독성물질이 공기 중으로 빠져나오는 경우가 있었다. 이번에 개발된 촉매는 230도라는 상대적으로 낮은 온도에서도 질소산화물을 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 저온에서 작동하기 때문에 독성물질이 공기 중에 배출되지 않는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘인내심=미래의 성공’ 고정관념 깨 부모 학력·생활 수준 따라 차이 학업·사회적응력엔 큰 영향 없어한 아이가 엄마와 함께 방 안으로 들어와 식탁 앞에 앉는다. 식탁 위에는 먹음직스럽게 생긴 마시멜로가 접시 가득 놓여 있다. 잠시 후 엄마는 아이만 두고 방을 나선다. 엄마가 밖에 있는 15분 동안 아이는 마시멜로를 먹었을까, 아니면 엄마가 들어올 때까지 참고 있었을까. 바로 교육학과 심리학 분야에서 아직까지 회자되고 있는 ‘마시멜로 실험’이다. 1966년 미국 스탠퍼드대 심리학자 월터 미셸 박사팀은 4세 유아들을 대상으로 ‘즉각적 유혹을 견디는 학습’이라는 주제의 실험을 했다. 연구진은 엄마가 아이들에게 “마시멜로를 언제든지 먹어도 상관없지만 엄마가 다시 올 때까지 안 먹고 기다리면 하나 더 먹을 수 있어”라는 이야기를 하고 방을 나가도록 한 뒤 아이들의 행동을 관찰했다. 실험 결과 엄마가 나가자마자 마시멜로를 먹어버리거나, 먹지 않으려고 노력하다가 결국 먹거나, 15분가량을 버티고 있다가 엄마가 돌아왔을 때 하나 더 받아 두 개를 먹게 된 아이 세 부류로 나뉘었다. 미셸 박사팀은 15년이 지난 1981년에 실험에 참가했던 아이들을 다시 만났는데 마시멜로의 유혹을 끝까지 참았던 아이들이 그렇지 않은 아이들보다 학업성취도, 건강 상태, 사회적응력, 가족 간 관계 등이 월등히 좋았다는 결론을 내렸다. 이 연구 결과는 전 세계 많은 교육학자들과 학부모들에게 ‘인내심=미래의 성공’이라는 공식을 각인시켰다. 그런데 최근 미국 연구진이 그동안 알려진 것과는 달리 마시멜로 실험처럼 어린 시절 참을성이 미래 성공과 직접 연관성이 없다는 연구 결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 뉴욕대, 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 공동연구팀은 취학 전 아이들의 참을성은 개인 인지능력 차이뿐만 아니라 부모의 학력, 생활수준 같은 가정환경에 따라 달라지며 학업성취도나 사회적응력에 큰 영향을 미치지 못한다는 사실을 실험심리학 분야 국제학술지 ‘심리과학’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 국립보건원(NIH) 산하 국립아동보건·인간개발연구소에서 실시한 영유아 보육 및 청소년 발달 조사데이터 중 만족지연(인내심)을 측정한 생후 54개월 유아 918명을 대상으로 분석했다. 연구팀은 원조 실험과는 달리 분석의 초점을 부모와 가정환경에 맞추기 위해 분석 대상의 절반이 넘는 554명의 아이 엄마는 대학 교육을 받지 못한 이들로 선정했다. NIH의 만족지연 실험은 원조 마시멜로 실험과는 달리 쿠키, 초콜릿 등 아이들이 좋아하는 간식을 앞에 놓고 15분의 절반인 7분을 기다리도록 했다. 그 결과 많은 아이들이 7분을 참은 뒤 더 많은 간식을 받는 것이 관찰됐다. 특히 눈에 띄는 것은 엄마의 학력 수준에 따라 아이들의 참을성에 차이를 보였다. 엄마가 대학 졸업 이상의 학력을 가진 아이들은 68%가 정해진 시간을 참았고 대학 졸업을 하지 못한 엄마의 아이들은 45%만 7분을 참은 것으로 나타났다. 또 가정환경이 어려운 아이들이 참지 못하고 간식을 먹는 것이 많이 관찰됐는데 이는 가정형편 때문에 미래 보상에 대한 확신을 갖지 못하기 때문으로 연구팀은 해석했다. 연구팀은 실험에 참여한 아이들을 장기간 추적해 계산능력과 읽기능력을 확인한 결과 참을성을 갖고 7분을 기다린 아이들과 그렇지 않은 아이들의 수준 차이가 표준편차 이내로 나타났다고 밝혔다. 이 때문에 연구진은 영유아 시절 인내심 여부와 아이의 미래를 결부시킬 이유는 없다고 설명했다. 실험을 이끈 타일러 와츠 뉴욕대 교수는 “인내심이 마치 미래 성공의 중요한 요소처럼 해석되고 강조돼서는 안 된다”면서도 “이번 연구 결과가 아이들에게 인내심을 교육하는 것이 아무 효과가 없다고 해석돼서는 안 될 것”이라는 우려를 표하기도 했다. 뉴욕 마운트 시나이 아이칸 의대 정신과 그랜트 브래너 교수 역시 이번 연구 결과에 대해 “자기 통제력과 성공이 밀접한 상관관계가 있다는 기존의 마시멜로 실험에 대한 고정관념을 깼다는 데 의미가 크다”며 “아이들의 특성을 고려하지 않은 일률적인 기준으로 자제력을 키우려고 하는 것은 도리어 역효과를 낼 수 있으며 다양한 능력의 개발을 막는 결과를 가져올 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매년 축산 농가를 시름에 빠뜨리는 조류인플루엔자(AI) 확산 예측을 위해 정부가 6년간 120억원을 투자한다. 과학기술정보통신부는 건국대 수의과대학, 원광대 의대를 중심으로 연구팀을 구성해 주요 AI 발생국과 국제협력 연구에 착수한다고 4일 밝혔다. AI 바이러스는 단백질 구조에 따라 144개 조합이 가능하고 유전적 변이도 잦아 신종, 변종이 쉽게 만들어진다. 더군다나 철새 이동 경로에 따라 중국이나 몽골 등 주변 국가에서 유입되는 경우가 많아 효과적인 방역 대책을 세우기도 쉽지 않다. 이에 따라 정부는 올해부터 2021년까지는 신·변종 AI 발생 국가인 중국, 몽골, 러시아, 베트남 등의 연구기관과 협력관계를 구축해 바이러스 숙주들의 분변 등 시료를 확보하고 이를 분석하는 데 초점을 맞추게 된다. 2022~2023년에는 시료 분석으로 얻은 유전자 정보로 발생 시간, 장소에 따른 바이러스의 차이점을 찾아낸 뒤 최종적으로 AI 변이지도를 구축할 계획이다. 건국대 팀은 AI 국내 유입 경로와 과정에 대한 시뮬레이션 제작에, 원광대 팀은 사람에게 전이될 가능성이 높은 AI 변이 연구에 주력하게 된다. 정부는 이 같은 선제적 조치를 통해 주변국에서 AI가 발생했을 때 저병원성, 고병원성 여부를 신속히 판별하고 바이러스 유형에 적합한 백신을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 김정원 과기부 기초원천연구정책관은 “AI는 국내 발생보다 외국 유입이 더 많기 때문에 국제 협력연구가 반드시 필요하다”며 “유입 예측으로 국내 대규모 발생이나 토착화 가능성에 선제 대응할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr