‘인간의 본성은 선한 것일까, 아니면 악한 것일까’라는 문제는 맹자의 성선설과 순자의 성악설뿐만 아니라 동서고금의 많은 철학자들의 연구 주제였습니다. 사실 성선설과 성악설을 비롯해 이 문제에 관한 모든 논쟁은 교육의 중요성을 강조하며 마무리 짓는 경우가 많습니다.인간은 본래 착한 성품을 타고 나는데 세파에 찌들어 악한 마음을 갖게 되는 만큼 교육을 통해 본성을 되찾도록 해 줘야 한다는 성선설과 인간의 본성은 악하기 때문에 끊임없는 교육을 통해 악한 마음을 순화시킬 수 있도록 해야 한다는 수준입니다. 그러나 영국의 철학자 존 로크는 ‘빈 서판’론을 통해 인간의 마음은 백지처럼 아무것도 없는 상태이기 때문에 무엇을 쓰느냐에 따라서 달라질 수 있다고 주장하기도 했습니다. 20세기 과학기술이 발달하고 뇌과학 연구가 활발해지면서 인간 본성에 대한 연구에 뇌과학자, 진화생물학자 같은 과학자들이 뛰어들기 시작했습니다. 특히 진화학자이자 심리학자인 스티븐 핑커 미국 하버드대 심리학과 교수는 ‘빈 서판’, ‘우리 본성의 선한 천사’ 등의 책을 통해 인간 본성의 근원을 찾으려고 애쓰고 있습니다. ‘우리 본성의 선한 천사’는 빌 게이츠 마이크로소프트 창업자, 마크 저커버그 페이스북 최고경영자(CEO) 등이 극찬을 한 책이기도 합니다. 서평들을 보면 인간의 마음과 인류 문명을 탁월하게 해석한 명저라고 하지만 막상 책을 본다면 쉽게 책을 구입하거나 읽을 엄두가 나지는 않을 것 같습니다. 1400여 페이지에 달하는 두꺼운 책이기 때문입니다. ●“과학발전→소통 활발→폭력성 감소” 간단히 내용을 살펴보면 많은 사람들이 현재보다 과거가 더 낭만적이었고 20세기가 가장 폭력적인 시대였다는 생각들을 갖고 있지만 수많은 그래프와 표, 인류 역사를 분석한 결과 폭력은 지속적으로 감소해 왔고 우리 본성의 선한 ‘천사’들이 악마를 제압함으로써 평화로운 시대가 왔다는 것을 강조하고 있습니다. 핑커는 거버넌스의 변화와 과학기술의 발전 등으로 커뮤니케이션이 활발해지면서 폭력성이 줄었다고 강조하고 있습니다. 그런데 최근 미국 노트르담대, 애팔래치안주립대, 위스콘신·메디슨대 인류학과 공동연구진이 “인구의 크기가 증가하면서 군대의 크기가 상대적으로 줄어 폭력성이 줄어들게 돼 보이는 것일 뿐 인간 본성에 변화는 없다”는 연구결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 12월 11일자에 발표했습니다. 이번 연구에는 한국계 연구자인 김남철 위스콘신·메디슨대 인류학과 교수도 참여했습니다. ●“인구증가로 군대 감소… 본성 그대로” 연구의 출발점은 “오늘날 폭력에 희생되는 사람의 비율이 낮다는 주장을 수학적으로 설명할 수 있을까”라는 의문이었습니다. 실제로 연구팀은 기원전 2500년 전부터 오늘날에 이르기까지 295개 사회, 430건의 전투를 정밀 분석했습니다. 연구팀은 전체 인구규모와 군대의 규모 비율, 그리고 군대의 규모와 사상자 수를 비교분석한 것입니다. 그 결과 인구 크기에 증가해 군대는 작아지고 전문화되면서 전투에서 사상자 수도 줄어든다는 말입니다. 연구팀은 100명의 성인으로 구성된 집단에서 4분의1에 해당되는 25명이 전투원으로 활동하는 것은 합리적이지만 1억명의 인구집단을 가진 국가에서 2500만명의 병사들을 갖는다는 것은 효율성은 물론 수송과 보급 같은 병참에서도 문제가 생길 수 있다는 것입니다. 연구팀은 이런 불일치를 ‘비례축소’라는 용어로 설명하고 있습니다. 연구팀은 기술과 거버넌스의 진보 덕분에 인류가 좀더 평화적이고 선한 천사로 변하고 있다는 주장은 사실과 다르다는 결론을 내리게 된 것입니다. 물론 스티븐 핑커 교수는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’와의 인터뷰를 통해 이번 연구결과가 ‘인간 본성을 제대로 설명하지 못하고 있다’고 비판하기도 했지요. 핑커 교수의 주장처럼 인간의 폭력성이 점점 줄어드는 것이든지, 이번 연구결과처럼 인구증가에 따라 전쟁과 전쟁 사상자가 줄어드는 것이든지 간에 2018년에는 전쟁이나 아동폭력 같은 안 좋은 소식은 이제 그만 들리는 평화로운 한 해가 됐으면 하는 바람입니다. edmondy@seoul.co.kr

2017년 정유년 한 해도 이제 닷새 정도밖에 남지 않았다. 과학계 역시 올해를 마무리하는 데 분주하다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ‘올해 최고의 연구성과’(Breakthrough 2017)를 선정해 발표했고 ‘네이처’는 올해 주목받은 과학자, 최고의 과학뉴스, 가장 많이 읽힌 논문, 가장 주목받은 과학책 등 다양한 분야에서 톱 10을 골랐다. 사이언스와 네이처가 선정한 과학계 소식에서 단연 눈에 띄는 것들은 중성자별 충돌 과정을 찾아낸 것과 잘못된 유전자를 정확하게 골라서 원하는 유전자만 골라서 치료하거나 제거할 수 있는 유전자 편집기술이었다.1. 다중신호 천문학 시대 지난 8월 17일 미국의 중력파 검출기 레이저간섭계중력파관측소(라이고)와 유럽 버고 검출기에 중력파가 검출됐다. 중력파 검출이 끝나고 2초 뒤 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 페르미 감마선우주망원경은 2초간 감마선 폭발 현상을 포착했다. 그 밖에 전 세계 곳곳에 설치된 전파망원경과 광학망원경은 11시간 뒤 약 1억 3000만 광년 떨어진 은하에서 중성자별의 충돌 현상을 관측했다. 전 세계 연구자 수천명이 중력파와 감마선, X선, 가시광선 등 다양한 방식으로 동시에 관측한 이 연구는 사인스가 선정한 올해 가장 혁신적인 연구성과로 꼽혔다.약 1만 2000여명의 사이언스 독자가 선정한 올해 최고의 연구성과는 ‘유전자 치료의 승리’였다. 희귀 유전병인 ‘척수성 근위축증’을 앓고 있는 에블린 빌라렐이라는 3세 소녀를 유전자 치료를 통해 낫게 한 사례는 투표 참여자 47%가 주목할 정도로 압도적 관심을 받은 연구성과였다. 상염색체 이상으로 나타나는 척수성 근위축증은 몸의 근력을 저하시키는 질환으로 신생아 6000~1만명 중 1명꼴로 나타나며 발병 시기에 따라 1~4형으로 나뉜다. 특히 생후 6개월 미만에 발병하는 1형은 가장 흔한 형태로 2세 이전에 숨진다. 미국 전국어린이병원 연구진은 정맥주사를 이용해 문제 유전자를 교체하는 방식으로 치료해 좋은 성과를 거뒀고 치료받은 아이들 대부분이 건강을 회복했다고 의학분야 국제학술지 ‘뉴 잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 11월호에 발표했다. 개선해야 할 부분은 여전히 남아 있지만 유전자 치료의 가능성을 보여 준 성과로 주목받았다.2. 유전자 핀셋기술 개발 ‘네이처’는 기존 유전자 가위 기술보다 한층 더 정교해진 4세대 유전자 편집기술을 개발한 미국 하버드대 데이비드 리우 교수를 ‘올해의 인물’ 1위로 선정했다. 유전자 가위는 DNA의 특정부분을 자르고 붙이는 기술로 더 정밀하게 자르고 정확한 위치에 원하는 유전자를 끼워 넣는 것이 핵심이다. 리우 교수는 학생 때부터 유전자 편집 연구에 매달려 지난 10월 자연 상태에는 존재하지 않는 단백질을 이용해 정확하게 유전자 한 부분만을 편집할 수 있는 기술을 개발해 논문을 발표했다. 리우 교수가 만들어 낸 기술은 정확하게 염기 하나만 찾아내 교정할 수 있게 한 기술로 시토신(C)을 티민(T)로 바꾸고 아데닌(A)을 구아닌(G)으로 바꾸는 데 성공해 과학계에서는 3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼-캐스9’을 뛰어넘은 ‘유전자 핀셋’기술을 개발했다고 극찬했다. 많은 전문가들은 간질이나 파킨슨병을 비롯해 각종 유전병의 절반 이상이 DNA에서 염기 하나가 뒤바뀌면서 생기는 만큼 리우 교수가 개발한 유전자 핀셋 기술은 DNA의 정교한 편집이 가능해져 유전병 치료의 획기적인 전기를 만들었다고 평가하고 있다.3. 시간 대칭성 파괴 네이처가 선정한 올해 가장 많이 읽힌 논문은 지난 3월 미국 메릴랜드대와 하버드대 연구팀이 각각 발표한 ‘시간 결정(time crystal) 관측’에 관한 연구성과가 꼽혔다.3 특히 하버드대 연구팀에는 한국인 과학자인 최순원, 최준희씨가 포함돼 있어서 주목받기도 했다. 시간 결정은 2004년 노벨물리학상을 수상한 프랭크 윌첵 MIT 교수가 2012년 처음 제안한 개념으로, 물질의 대칭성이 공간을 기준으로만 깨지는 것이 아니라 시간에 대해서도 깨질 수 있다는 사실이다. 공간대칭성이 깨지는 것은 흔히 관찰됐지만 시간대칭성이 깨지는 것은 처음 관찰됐던 것으로 양자역학 분야에서 고정관념을 깨는 연구로 평가받았다. 이 연구는 시공간을 어떻게 이해할 것인지에 대한 기본적인 질문뿐만 아니라 양자컴퓨터 개발을 위한 원천기술로 응용될 수 있을 것이라는 기대를 안고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

25일 오후 경북 포항시 북구에서 규모 3.5과 규모 2.1의 여진이 발생했다.기상청에 따르면 지진은 이날 오후 4시 19분 22초에 경북 포항시 북구 북쪽 8km 지점에서 발생했으며 발생 깊이는 10km다. 기상청은 최초 지진 규모를 3.7로 통보했다고 규모 3.5로 정정했다. 이어 13분 뒤인 4시 32분 2초에는 규모 2.1의 여진이 추가로 발생했다. 이번 지진은 “지난 11월에 발생한 포항지진의 여진”이라고 밝혔다. 25일 오후 4시 기준으로 포항지진의 여파로 발생한 여진은 총 71회로 기록됐다. 이 중 규모 4.0~5.0의 여진은 1회, 규모 3.0~4.0 지진은 6회, 규모 2.0~3.0 지진은 64회를 기록했다. 성탄절에 잇따라 2차례의 여진이 발생하자 지역 소방본부와 경찰에는 문의전화가 잇따랐다. 그렇지만 특별한 피해신고는 없었다. 경북도 소방본부 관계자는 “진동이 느껴지는데 지진이 맞느냐는 전화가 50여 통 걸려왔지만 현재까지 특별한 피해 신고는 없다”고 말했다. 원자력환경공단은 “이번 여진으로 방폐장 피해는 없으며 정상적으로 운영되고 있다”고도 밝혔다. 인근 울산과 부산에서는 119 상황실을 비롯해 재난상황실에 관련 신고는 한 건도 접수되지 않았다. 부산지방기상청의 한 관계자는 “부산지역 지진계에는 ‘무감’으로 표시돼 진동이 느껴지지 않은 것으로 판단되고 시민 제보도 없었다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

25일 성탄절은 전국이 맑고 추운 날씨를 보이고 있다. 눈 내린다는 예보 없이 경기 일부와 강원 영서 지방에 한파 특보가 발령돼 ‘화이트 크리스마스’가 아닌 ‘아이스 크리스마스’가 되고 있다.기상청은 “성탄절은 경기와 강원 북부 아침 최저기온이 영하 10도 가까이 떨어지는 등 전국이 기온이 낮고 바람도 강해 체감온도가 낮아 매우 춥다”고 25일 밝혔다. 25일 성탄절 아침 전국 최저기온은 영하 13도~영상 2도로 24일 아침 최저기온보다 10도 넘게 떨어졌다. 25일 낮 최고기온도 영하 3도~영상 7도 분포를 보일 것으로 보인다. 크리스마스 다음날인 26일에는 서울, 경기 남부, 강원 영서와 남부, 충청북부, 경북 서부 내룍에는 새벽에 눈이 오는 곳이 있을 것으로 보인다. 예상 적설량은 충북 북부와 강원 영서 남부 1~3cm, 그 밖의 지역은 1cm 내외를 보이겠다. 전국 아침 최저기온도 영하 8도~영상 2도, 낮 최고기온은 영하 5도~영상 9도 분포를 보이겠다. 26일 지역별 아침 최저기온은 춘천 영하 8도, 서울 영하 4도, 대구 영하 2도, 대전 영하 1도, 광주 부산 0도, 제주 5도 등이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

생물학 김빛내리, 화학 현택환, 수학 오용근 기초과학연구원(IBS) 단장의 연구가 세계적 수준이라는 평가결과가 나왔다.과학기술정보통신부는 지난 7~11월 네달 동안 IBS 성과를 평가해 이 같은 결과가 나왔다고 21일 밝혔다. IBS는 한국 기초과학을 세계적인 수준으로 끌어올리기 위해 2011년 11월 설립한 연구기관이다. 기초과학 분야 성과는 단기간에 검증할 수 없다는 점을 감안해 다른 정부출연연구기관과는 달리 설립 5년 만에 처음으로 평가했다. 평가 대상은 설립 이듬해에 2012년 출범한 인지및 사회성 시냅스 뇌질환, 기하학수리물리, 나노물질 및 화학반응, 면역미생물공생, 나노입자, 복잡계자기조립, RNA, 강상관계물질 연구단 9개다. 평가위원은 수학계 노벨상으로 불리는 필즈상을 수상한 에핌 젤마노프 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 허버트 예클레 독일 막스플랑크회 전 부회장 등 해외 석학 37명과 국내 전문가 29명으로 구성돼 연구실을 직접 방문하고 서류 검토를 하는 방식으로 평가를 진행했다. 그 결과 김빛내리 교수가 이끄는 RNA연구단, 현택환 교수가 이끄는 나노입자연구단, 오용근 교수가 이끄는 기하학수리물리연구단 3개가 6개 등급 중 최고 등급인 아웃스탠딩을 받았다. RNA연구단은 해당 분야에서 독일 막스플랑크연구소나 미국 하워드휴즈의학연구소 연구진보다 우수하다는 평가를 받았으며 나노입자연구단은 산화나노입지분야에서는 세계 1~2위권에 속한다는 평가를 받았다. 기하학수리물리연구단은 국내외 신진연구자들을 성공적으로 유치해 높은 점수를 받았다. 다른 6개 연구단도 아웃스탠딩 다음인 엑설런트 등급을 받아 IBS 연구단들이 세계 선두 그룹에 속해 있다는 사실을 확인했다. 평가위원장인 조지 사바스키 캐나다 브리티시컬럼비아대 교수는 “연구 수준이 세계적인 단계에 오른 만큼 앞으로는 연구그룹 간 시너지 창출과 집단연구 활성화에 초점을 맞춰야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 불임이나 난임 부부들이 자주 눈에 띈다. 불임과 난임의 원인이 늦어진 결혼연령 때문이라는 지적도 있지만 미국 연구진이 원인을 알 수 없는 불임이 갑상선 기능 저하 때문일 수 있다는 연구결과가 나왔다.미국 하버드대 의대 푸네 프라젤리 박사팀은 일반적인 신체기능은 정상인 부부에게서 나타나기도 하는 원인불명의 난임은 갑상선 기능저하 때문일 가능성이 있다는 연구결과를 미국 내분비학회에서 발간하는 국제학술지 ‘임상내분비학과 대사’ 19일자에 발표했다. 미국에서는 15~44세의 가임기 여성 중 10%가 난임에 시달리고 있고 이 중 10~30%는 원인을 알 수 없는 것으로 나타난 것으로 알려져 있다. 연구팀은 2000~2012년 하버드의대 부설 연구치료기관인 ‘파트너 헬스케어 시스템’에서 불임 진단을 받은 18~39세의 여성 239명의 의료기록을 분석했다. 이들 모두 생리주기와 임신능력이 정상이었지만 187명은 원인불명 난임, 52명은 정자 부족과 같은 배우자에게 원인이 있는 불임으로 나타났다. 연구팀은 원인불명 난임 그룹의 경우 갑상선 자극 호르몬(TSH)이 갑상선 기능 저하를 의심하게 하는 수준인 2.5㎖U/L을 넘는 경우가 27%로 이유 있는 불임 그룹의 13.5%에 비해 2배 이상 많았다. TSH는 뇌하수체에서 분비되는 호르몬으로 필요할 경우 갑상선에 호르몬 분비를 늘리라는 명령을 내린다. TSH 수치가 높다는 것은 갑상선 기능이 떨어졌다는 것을 의미한다. 일반적으로 TSH 2.5는 갑상선 기능 저하 초기 단계로 분류되고 4.5~5 수준에 이르면 갑상선 기능 저하로 진단되고 있다. 프라젤리 박사는 “이번 연구는 난임과 TSH 수치 사이에 연관이 있다는 것일 뿐 인과관계를 증명한 것은 아니다”라면서 “보충제를 통해 갑상선 호르몬 조절을 할 경우 난임 문제를 해결할 수 있는지 추가 연구를 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

다사다난했던 2017년 정유년 한 해가 얼마 남지 않았습니다. 한 해가 끝날 무렵이 되면 방송사는 올해 돋보였던 연예인들을 선정해 시상식을 갖기도 하고 신문이나 잡지 등 인쇄매체들은 올해 눈길을 끌었던 주요 뉴스들을 꼽습니다. 과학계도 마찬가지입니다. 대표적인 과학저널인 네이처, 사이언스는 올해 10대 과학 인물, 올해 10대 과학뉴스, 올해 10대 인포그래픽, 올해 10대 과학 사진 등 다양한 분야에서 과학계를 조망합니다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 올해 네이처 편집자들의 눈길을 사로잡은 14장의 과학 사진을 공개했습니다. 과학사진을 보다보면 다시 한 번 자연의 아름다움과 신비함을 느낄 수 있게 됩니다. 1. 그레이트 아메리칸 이클립스 지난 8월 21일 미국 대륙 14개 주를 관통했던 ‘그레이트 아메리칸 이클립스’는 올해 최고의 ‘과학 쇼’였습니다. 태양과 달, 지구가 나란히 놓여 달이 태양면을 가리며 생기는 일식은 월식보다 더 자주 일어나는 천체현상이지만 대부분 바다에서 관측이 가능하다. 이번 개기일식은 육지에서도 관찰이 가능했기 때문에 사람들의 관심이 집중됐던 것 같습니다. 이번 일식과 정확히 같은 위치로 지나가며 발생하는 개기일식은 375년 만의 일이라고 하네요. 사진은 미주리주 페리빌에서 관측된 일식의 진행과정을 찍은 것이라고 합니다.　 2. 지옥에서 온 벌레? 악몽에서나 나타날 듯한 이 생물체는 기생충의 하나인 ‘유구조총’(Taenia solium)을 200배 확대한 것입니다. 유구조충은 갈고리 촌충이라는 이름으로 더 잘 알려져 있습니다. 갈고리 촌충은 돼지를 중간 숙주로 해 사람들에게 옮겨지곤 했습니다. 예전에는 돼지가 지저변한 환경에서 키워졌기 때문에 돼지고기를 덜 익혀먹을 경우 갈고리 촌충에 감염될 수 있었습니다. 최근에는 돼지들도 위생적으로 만든 사료를 주면 갈고리 촌충은 거의 멸종상태라고 합니다. 사진은 카메라 제조사인 니콘에서 주최한 ‘작은 세상 사진대회’에서 본선에 진출한 작품입니다. 3. 오직 위로, 위로 주사전자현미경으로 찍은 방해석 결정의 모습이라고 합니다. 방해석 결정 위에 새겨진 화살표 모양의 작은 부조물을 만들어 낸 것은 결정 표면에 달라붙은 단백질이고 결정이 성장함에 따라 특정한 패턴이 만들어진다고 합니다.　 4. 불빛 아래에서 미국의 사진작가 크레이그 버로우가 아네모네 꽃을 자외선 이미지로 찍은 사진이라고 합니다. ‘사랑의 괴로움’이라는 꽃말을 가진 아네모네는 그리스 신화에서 미소년 아도니스가 죽을 때 흘린 피에서 생겨난 꽃이라고 알려져 있습니다. 아네모네는 빨간색, 흰색, 분홍색, 하늘색, 노란색, 자주색으로 피는데 자외선을 이용해 사진을 찍자 아네모네의 숨겨진 색깔이 그대로 드러나고 있습니다.　 5. 문어를 업고 있는 거북이 문어와 거북이라는 서로 다른 종들 사이에서 이처럼 어부바를 하고 있는 장면은 보기 드물다고 하는데 사진작가 마이클 하디가 하와이 앞바다에서 찍었다고 합니다. 이 사진은 스미소니언협회에서 운영하는 인터넷 사이트인 ‘스미소니언닷컴’ 사진전에서 본선까지 올라갔다고 합니다. 6. 지상 관제탑 노르웨이 스발바르섬에서 낮게 깔린 태양이 안테나에 역광을 비춘 모습입니다. 이 안테나는 JPSS-1이라는 위성에서 데이터를 수신받는다고 합니다. JPSS-1은 미국 국립해양대기관리청(NOAA)가 기후와 환경을 파악하기 위한 기상환경위성으로 지난 11월 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 발사됐습니다. JPSS-1은 기상학자들에게 대기권 온도와 수분, 구름, 지표면 온도, 대양 색깔, 해빙의 규모, 화산재는 물론 산불정보까지 제공해 날씨 예보의 정확성을 높이는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있습니다.　 7. 날리는 불꽃 전자방사 현상을 통해 만들어 낸 불꽃 모습이라고 합니다. 전자방사(electrospinning) 현상인데 고분자 물질에 고전압의 전기장을 걸어주면 물질 내부에 전기적 반발력이 생겨 분자들이 뭉쳤다가 나노 크기의 실 형태로 갈라지는 현상이라고 합니다. 화려한 색깔을 보이는 불꽃놀이 장면처럼 보입니다. 8. 무시무시하게 생긴 화석 사진상으로는 엄청나게 크게 보이지만 실제 크기는 1밀리미터(㎜)에 불과하다고 합니다. 중국 산시성 지역에서 영국 케임브리지대 연구진이 발견한 화석으로 벌레와 바다생물, 척추동물까지 모든 종류로 진화했던 후구동물의 화석 중 가장 오래된 것으로 알려졌습니다. 최소 5억 2900만년된 것으로 보이는 이 화석은 전자현미경을 통해 찍은 것으로 어류 아가미로 진화할 수 있는 부분과 소화기관으로 추정되는 작은 구멍 등을 발견했습니다.　 9. 뱃 속이 훤히 들여다보이는 임신한 개구리 임신한 유리개구리의 알이 투명한 배를 통해서 선명하게 보입니다. 중앙아메리카와 남아메리카에 주로 사는 유리개구리는 피부가 투명해 속을 훤히 볼 수 있는데 12속 152종이 있는 것으로 알려져 있습니다. 10. 단일 세포 인간 세포 하나의 무게는 얼마나 될까요. 지난 10월 스위스 연구자들은 세포의 무게를 잴 수 있는 외팔저울을 만들어 한 쪽에 세포 하나를 올려놓고 레이저를 이용해 저울을 흔든 뒤 출렁이는 진동수를 계산해 무게계산을 할 수 있다는 사실을 발표했습니다. 11. 다시 지구로 ‘아이언맨’의 실제 모델로 알려진 일론 머스크가 이끌고 있는 민간우주개발업체인 스페이스X는 재활용이 가능한 로켓 시스템을 개발하고 있습니다. 지난 1월 팰콘9이라는 로켓 1단이 태평양 위에 떠 있는 선박에 재착륙하는 장면입니다. 팰콘9은 위성을 궤도에 전달한 뒤 지구로 귀환했는데 이처럼 재활용 로켓 시스템이 활발하게 사용될 경우 우주여행이나 우주운송 비용이 획기적으로 줄어들 것으로 기대하고 있습니다. 12. 격리구역 지난 5월 중국 베이징에 있는 ‘루나 팰리스-1’이라는 연구시설에 과학자들이 격리 생활을 자원했다고 합니다. 이 시설은 달기지 건설에 대비해 생명유지 시스템을 테스트하기 위해 설계된 것이라고 합니다. 13. 오렌지색깔 심연 멕시코 카리브해 연안 툴룸에 있는 ‘세노테 카워시’라는 해저동굴을 찍은 사진입니다. 비가 많이 내리면서 주변 숲에서 식물들이 바다로 유입되면서 식물의 탄닌 성분이 녹아들면서 오렌지 색깔을 보이고 있습니다. 심연에서 보이는 오렌지 색이 약간 오싹하게 만드는 느낌을 주네요.　 14. 산호양식장 미국 플로리다주 태버니어 앞바다에 있는 곳에서 400그루 이상의 산호나무가 양식되고 있습니다. 마치 굴을 양식하는 양식장의 느낌까지 줍니다. 사실 지구온난화로 인해 바닷물의 온도가 상승해 산성화되면서 산호가 하얗게 변해 죽는 백화현상들 때문에 산호가 멸종위기에 처하자 산호를 인위적으로 양식하는 것이라고 합니다.올해 최고의 과학사진들을 보고 있노라니 ‘개띠의 해’인 내년에는 어떤 신비한 자연의 세계가 우리 앞에 펼쳐질지 무척 궁금해집니다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고령화 사회가 되면서 많은 사람들이 치매에 대한 걱정이 커지고 있다. 이 때문에 치매를 예방할 수 있는 여러 가지 방법들이 언론매체들을 통해 소개되고 있다.그런데 미국 연구진이 운동이나 뇌훈련, 약물투여 같은 이런 예방법들이 효과가 있다는 확실한 증거가 없다고 밝혔다. 미국 미네소타 증거중심 진료센터(EPC) 메리 버틀러 박사팀은 지금까지 치매와 관련한 각종 연구논문 116편을 메타분석해 이 같은 결과를 얻었다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 내과학회에서 발행하는 ‘내과학회보’(AIM) 19일자에 실렸다. AIM은 종합분석 논문 4편과 이를 종합한 칼럼 등으로 꾸민 치매관련 특집을 통해 지금까지 나온 예방법들의 허와 실을 다뤄 눈길을 끌었다. 연구팀은 저강도 운동 같은 신체활동, 의사가 처방한 의약품, 비타민 등 영양보충제, 인지기능 훈련 4개 분야의 예방법이 치매 전조현상으로 알려진 인기지능 저하나 가벼운 인지기능장애, 치매증상을 지연시키거나 예방한다는 충분한 증거가 없다는 결론을 내렸다. 특히 연구팀은 치매와 직간접적으로 관련 있는 질병과 증상을 완화하는 처방약의 경우 심각한 부작용이 동반되기도 하고 약국이나 인터넷에서 손쉽게 구할 수 있는 각종 보충제도 효과가 적고 오남용할 경우는 부작용이 발생한다는 것이다. 단 이런 방법들을 병용할 경우 일정 효과가 있기는 하지만 효과는 ‘낮은 수준’이라는 것이다. 4편의 논문에 대한 총평 칼럼에서 시애틀 카이저보건연구소 에릭 라슨 소장은 “이번 연구는 치매 예방과 관리에 만병통치약은 없다는 점을 강조한 것”이라고 말했다. 라슨 소장은 어느 한 가지만 실천하면 병이 낫거나 진전이 늦춰진다고 생각하는 것 자체가 의료, 제약, 건강식품업체의 상술이라고 꼬집었다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“꿈 속에서 본 화이트 크리스마스, 올해도 다시 돌아왔네.”캐롤송처럼 올해 성탄절에도 눈 구경은 꿈 속에서나 해야할 듯 싶다. 민간 기상정보업체 케이웨더는 “크리스마스 이브인 24일은 북쪽을 지나는 약한 기압골의 영향을 받다가 점차 벗어남에 따라 전국에 비나 눈이 내리다가 낮에는 전국 대부분 지역에서 그칠 것”이라고 21일 예보했다. 24일은 평년기온 분포를 보일 것으로 예상되는 만큼 새벽과 오전에 대부분 눈보다는 비가 내릴 것으로 전망된다. 성탄절 당일인 25일 월요일은 중국 남부지방에 위치한 고기압의 가장자리에 들면서 전국이 구름이 많은 날씨를 보이겠지만 서해상에서 형성된 구름대의 영향으로 충남, 호남서해안, 제주도 지역은 눈이나 비가 내릴 것으로 보인다. 특히 25일부터는 다시 찬 공기가 이동해 오면서 기온이 떨어지고 바람도 다소 강하게 불어 실제로 느끼는 체감온도는 더욱 낮을 것으로 예보됐다. 한편 케이웨더는 1981~2010년까지 30년간 주요 12개 도시에서 크리스마스에 눈 내린 일자를 조사한 결과 서울과 인천, 광주가 10일, 2007~2016년까지 최근 10년 동안은 광주가 5일로 가장 눈이 많이 내린 것으로 집계됐다. 지난해의 경우 중부지방은 고기압의 가장자리에서 구름 많은 날씨를 보였고 남부지방과 제주도는 남서쪽에서 다가오는 기압골의 영향을 받아 대체로 흐린 가운데 밤부터 비가 내린 곳이 있었다.유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

닷새 뒤면 전 세계 어린이들이 한결같은 마음으로 기다리는 크리스마스이브입니다. 산타할아버지의 존재를 믿는 어린아이가 있는 집일수록 12월 초부터 ‘산타할아버지는 몇 밤이나 자야 오나’, ‘루돌프는 얼마나 빨리 날아다니냐’ 등 질문공세로 부모들을 난감하게 만들기도 합니다. 사실 이런 질문들에 대해 궁금한 것은 어른들도 마찬가지입니다.우선 ‘산타클로스는 언제 오나’라는 질문부터 해결해 볼까요. 이럴 때는 북미항공우주방위사령부(NORAD·노라드)의 ‘산타추적’ 홈페이지(www.noradsanta.org)를 찾아보면 됩니다. 우주 위성이나 핵미사일, 전략폭격기의 움직임을 추적하는 노라드는 1955년부터 62년째 군사위성과 지상 레이더 등을 이용해 매년 크리스마스이브인 24일 0시(한국시간 24일 오후 5시)부터 가상의 산타클로스 위치정보를 제공하는 이벤트를 실시하고 있습니다. 올해도 노라드 사령관은 산타클로스가 선물을 무사히 전달할 수 있도록 호위할 수 있는 전투기 조종사들을 선발할 예정이라고 하네요. ‘루돌프 사슴코는 왜 빨갛지’라는 것도 아이들이 궁금해하는 것 중 하나입니다. 우선 확실히 짚고 넘어가야 할 것이 있습니다. 캐럴의 가사와 달리 루돌프는 사슴이 아니라 순록이라는 점입니다. 루돌프 코가 빨간 이유는 산타가 사는 북유럽의 추위에 적응하기 위해서라는 연구결과가 있습니다. 네덜란드 에라스무스대 의대 중증치료과 연구진의 연구에 따르면 루돌프 코는 북구와 지상보다 온도가 낮은 하늘의 극한 추위에 잘 견디도록 모세혈관이 집중돼 있다고 합니다. 실제로 열화상카메라로 순록을 촬영해서 코 부분이 빨갛게 나온 것을 확인하고 의학분야 국제학술지 ‘영국의학회지’에 발표하기도 했습니다. 루돌프가 ‘안개 낀 성탄절’ 어두운 밤에 썰매를 끌고 움직일 수 있는 이유는 사람과 달리 자외선 영역 일부를 볼 수 있기 때문입니다. 영국 런던대 안과학연구소와 미국 다트머스대 연구팀은 순록의 눈이 가시광선 영역 바깥 자외선 영역의 파장까지 잘 볼 수 있다는 실험결과를 발표했습니다. 또 순록의 눈 안쪽 망막 뒤편에 있는 반사판이라는 부위의 단백질 구조가 겨울에는 더 촘촘해지면서 미세한 빛까지 인식해 밤에 더 잘 볼 수 있도록 해 준다는 연구결과도 있습니다. 그렇다면 산타클로스가 하룻밤 사이에 전 세계 어린이들에게 선물을 주려면 얼마나 빨리 움직일까요. 미국 노스캐롤라이나주립대 항공우주공학부 연구팀은 종교에 상관없이 전 세계 약 2억명의 어린이들에게 24일 밤 10시부터 25일 새벽 6시까지 선물을 나눠 준다고 가정하고 이동속도를 계산했습니다. 한 가정에 평균 2.67명의 아이가 있고 5억 1800만㎢의 공간에 흩어져 살고 있으며 각 가정의 평균거리가 2.67㎞ 떨어져 있다고 가정하면 약 7500만 가구를 방문해야 하며 산타가 이동해야 할 총거리는 1억 9634만㎞에 달한다고 합니다. 이렇게 되면 루돌프가 끄는 산타 썰매의 속도는 초속 2272㎞입니다. 음속의 100배를 훌쩍 넘는 이런 속도로 이동하면 엄청난 소음(소닉붐)을 발생합니다. 비행장 옆에서 생기는 소음의 수백배 달하는 소음인데 이렇게 되면 아이들이 잠에서 모두 깰 것입니다. 연구팀은 이 문제에 대한 해결책도 내놨습니다. 산타클로스가 산타 요정 750명 정도의 도움을 받아 배달지역을 분담한다면 각각의 썰매는 시속 129㎞만 내더라도 제시간에 배달을 끝낼 수 있다는 것입니다. 크리스마스를 앞두고 올 한 해를 뒤돌아보면 여기저기서 아동학대와 같은 안 좋은 소식들이 많았던 것 같습니다. 내년에는 우리 모두 아이들이 삶의 무게에 힘겨워하지 않고 항상 웃고 안전하게 살 수 있는 세상이라는 선물을 가져다주는 산타가 됐으면 하는 바람입니다. edmondy@seoul.co.kr

“강연을 끝내며 마지막으로 한마디만 더 하겠습니다. 오늘 우리가 살펴본 양초는 주위 환경과 조화롭게 영향을 주고받으며 자기를 태워 빛을 냅니다. 이 자리에 있는 여러분도 양초처럼 이웃을 위한 밝은 빛이 되고 주위 환경과 잘 어울려 살 수 있는 사람이 되길 바랍니다. 양초의 불꽃 같은 아름다움으로 인류 복지를 위해 모든 노력을 아낌없이 바쳐 주기를 간절히 바랍니다.”1860년 크리스마스를 며칠 앞두고 69세의 노신사가 영국 왕세자와 어린이들 앞에서 ‘양초의 화학사’라는 주제로 ‘크리스마스 과학강연’을 마치며 한 말이다. 노신사는 ‘전자기학의 아버지’로 불리는 영국의 실험물리학자 마이클 패러데이(1791~1867) 영국왕립연구소(RI) 풀러화학석좌교수였다. 패러데이는 산업혁명으로 과학에 대한 관심이 높아진 일반인들에게 최신 연구성과를 쉽게 알려주고자 1800년부터 대중 강연을 시작했다. 성인을 대상으로 시작했지만 아이들과 함께 오는 사람이 늘면서 1825년부터는 ‘아이들에게 과학강연을 선물해 꿈과 희망을 주자’는 취지로 크리스마스 시즌에 맞춰 청소년과 대중을 위한 과학강연을 선보였다. 192년 전통의 ‘크리스마스 과학강연’의 시작이다. 크리스마스 과학강연 첫해인 1825년에는 존 밀링턴 왕립연구소 교수가 동역학, 광학, 전자기학 등을 내용으로 한 자연철학(물리학) 강연을 했다. 크리스마스 강연을 제안한 패러데이는 1827년부터 시작해 1860년 마지막 강연까지 19번이나 강연자로 섰다. 이 중 6번을 양초 한 자루만으로 화학의 기초인 물질의 특성과 상호작용에 대해 설명하는 등 대중 강연에도 탁월한 능력을 보였다. 패러데이는 양초에 처음 불을 붙일 때 생기는 불꽃의 종류와 밝기, 구조를 보여 주고 수소와 산소의 성질, 공기와 연소의 관계, 이산화탄소가 갖는 화학적 특성, 탄소란 무엇인지, 생물체 내에서 호흡과 연소에는 어떤 상호작용을 하는지를 설명했다. 여섯 번의 강연은 1860년 ‘양초의 화학사 강의’라는 책으로 엮여 지금까지도 화학 고전으로 읽히고 있다.1936년 조프리 잉그램 테일러 경의 ‘배’에 관한 강연은 15분짜리 TV프로그램으로 만들어지기도 했는데 최초의 TV 과학프로그램으로 기록됐다. 이후 1966년부터는 영국 공영방송사 BBC가 크리스마스 강연을 바탕으로 ‘이상한 나라의 과학자들’이라는 과학다큐멘터리를 만들기 시작해 매년 강연 내용을 바탕으로 프로그램을 제작하고 있다. 또 20세기 중후반부터는 왕립연구소 연구원들뿐만 아니라 외국의 유명 연구자들도 강연자로 나서고 있다. 대표적인 강사로 아인슈타인의 뒤를 잇는 20세기 최고의 물리학자로 불리는 리처드 파인만 교수, ‘코스모스’로 유명한 천문학자 칼 세이건 박사, ‘이기적인 유전자’로 대표되는 진화학자 리처드 도킨스 영국 옥스퍼드대 석좌교수 등이 있다.올해 크리스마스 강연자로는 음성인식 및 감정, 언어생성, 웃음과 관련한 신경과학을 중점적으로 연구하는 대표적인 인지신경과학자 소피 스콧 런던대(UCL) 교수가 나섰다. 스콧 교수는 지난 16일 ‘생명의 언어’(The Language of Life)라는 제목으로 강연했으며 이 강연은 오는 27~28일 영국 BBC4에서 3부작으로 방영될 예정이다. 스콧 교수는 인간과 동물이 소리를 이용해 어떻게 소통하는지, 소리는 어떻게 만들어지고 들을 수 있는지를 설명하고 소리를 내지 않는 몸짓이나 표정 등 비음성적 소통 방법에 대해서도 다양한 사례를 들며 강연을 했다. 소통 과정에서 나타나는 뇌의 인지과정을 보여 주면서 흔히 ‘텔레파시’라는 방법으로 사람들이 뇌를 통해 직접 의사소통을 할 가능성은 있을까에 대해서도 알기 쉽게 설명했다. 이은경 전북대 과학학과 교수는 “왕립연구소의 크리스마스 강연은 최근 수많은 과학관과 과학센터에서 이뤄지는 강연, 전시, 공연, 체험 등 다양한 형식의 과학프로그램 원조”라며 “일반인들이 과학에 좀더 관심을 두고 가깝게 느끼게 하려면 크리스마스 강연처럼 각 분야 전문가들이 사람들의 여러 관심사를 과학과 연결한 새롭고 흥미로운 프로그램이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20일 밤 중부지방에는 또 다시 함박눈이 내릴 것으로 전망됐다. 이번 추위는 21일까지 계속되다가 22일부터 따뜻한 공기가 유입되면서 풀릴 것으로 보인다.이 때문에 해도 화이트 크리스마스는 ‘꿈 속에서’나 기대해야 할 것이라는 예보가 나왔다. 기상청은 “20일은 중국 중부지방에 위치한 고기압의 가장자리에 들다가 북서쪽에서 다가오는 저기압의 영향을 받고 추운 날씨를 보일 것”이라고 19일 예보했다. 강추위와 함께 20일 밤에는 전국에 눈이 내릴 것으로 전망했다. 기상청은 19일 밤 10시를 기준으로 충북 제천, 단양, 음성, 충주, 괴산, 강원 북부산지 및 중부산지, 양구평지, 평창평지, 인제평지, 횡성, 화천, 철원, 경기 가평과 파주, 양주, 포천, 연천 등에 한파주의보가 발효된다. 20일은 낮은 기온과 함께 바람까지 더해져 강추위가 계속될 것으로 보이며 오후부터 21일 새벽까지 전국 대부분 지역에 눈이 내릴 것으로 예상된다. 특히 서울과 경기, 충남, 전북 등 중부지방을 중심으로 3~10㎝ 정도의 많은 눈이 내리겠다. 강원 영서 북부와 서해5도, 제주산지에는 2∼5㎝, 강원 영서 남부와 충북에는 3∼10㎝, 전남에는 1∼3㎝의 적설량을 보이겠다. 이에 따라 기상청은 20일 밤 인천(옹진), 충북 제천, 음성, 진천, 충주, 충남 당진, 홍성, 서산, 태안, 예산, 아산, 천안, 강원 평창평지, 횡성,경기 여주, 안산, 화성, 군포, 안성, 이천, 용인, 의왕, 평택, 오산, 수원, 시흥에 대설 예비특보를 내렸다.기상청 관계자는 “20일까지는 추운 날씨를 보이다가 21일부터는 비교적 따뜻한 남서풍이 유입되면서 기온이 올라 차차 평년기온을 회복할 것”이라고 말했다. 한편 닷새 앞으로 다가온 크리스마스 이브에는 올해도 화이트크리스마스가 되기는 어려울 것으로 전망됐다. 기상청 중기예보에 따르면 24일 오전에는 전국적으로 비가 내린 뒤 오후들어 갤 것으로 예보됐으며 24일 오후부터 25일까지는 맑게 갠 날씨를 보일 것으로 예상됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일반적으로 반창고나 접착제는 물이 묻으면 접착력이 약해진다.울산과학기술원(UNIST) 기계항공 및 원자력공학부 정훈의 교수팀은 물 속에서도 접착력이 약해지지 않고 오히려 더 단단해게 붙는 새로운 습식 접착제를 개발하는데 성공했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발간하는 재료화학 분야 국제학술지 ‘ACS 매크로 레터스’ 12월호 표지 논문으로 실렸다. 특히 이번 논문은 ‘편집자 추천 논문’으로 꼽히는 한편 지난달 16일 온라인 속보로 공개된 이후 한 달 동안 가장 많이 읽은 논문 5편 중 하나로 선정됐다. 습식 접착제는 젖은 상태에서 서로 다른 물질을 붙이는 물질로 생명공학이나 의료분야에서 많이 활용된다. 홍합 단백질을 모방하는 등 다양한 형태의 습식 접착제가 개발되고 있지만 화학처리 과정이 복잡하고 재사용이 어렵다는 단점이 있다. 연구팀은 접착제 표면의 미세구조를 활용해 이런 문제를 해결했다. 표면에 볼록하게 솟은 미세구조들이 서로 맞물리면서 달라붙도록 만든 것으로 미세구조를 이루는 고분자인 하이드로겔은 물을 흡수하면 팽창하기 때문에 습한 환경에서 접착력이 더 강해진다.더군다나 이번에 개발한 습식 접착제는 화학적 성질이 아닌 물리적 구조를 변화시켜 사용하는 것이기 때문에 물기를 제거하면 모양이 원래대로 되돌아 와 재사용이 가능하다. 정훈의 교수는 “이번에 개발한 접착제는 기존 접착제보다 뛰어난 성능을 갖고 있어 물기가 많은 환경에서 연구가 많은 생명공학 분야에서 특히 활용될 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

문재인 정부의 에너지정책 기조인 ‘탈원전, 신재생에너지 확대’에 발맞춰 국가 원자력 연구개발 방향도 원전해체와 안전기술 강화에 무게중심이 옮겨진다.과학기술정보통신부는 이 같은 내용이 포함된 ‘미래원자력기술 발전전략’을 18일 발표했다. 지난 20년 동안 국가 원자력 R&D는 경제성장 지원이라는 목표로 원전확대에 방점이 찍혀있었지만 앞으로는 원전과 관련 기술의 안전을 강화하고 최근 시장이 확대되고 있는 원전해체 기술의 확보로 중심이 옮겨간다. 이를 위해 내년 원자력 R&D 분야 투입 예산인 2036억원의 3분의 1에 해당하는 687억원이 투입될 예정이다. 올해 투자금액인 600억원보다 10% 이상 늘어난 액수다. 과기정통부는 산업통상자원부와 협력해 원전해체 기반기술 38개와 상용화 기술 58개를 2021년까지 확보하겠다는 목표로 내년도에 138억원을 투입한다. 이와 함께 원전의 내진성능을 강화하고 일본 후쿠시마 원전 사고처럼 중대사고 방지, 원전 위험평가 기술 개발 등 원전 안전 강화에도 96억원이 투입된다. 또 사용후핵연료를 안전하게 운송하기 위한 밀봉용기를 개발하고 방사성폐기물 관리를 위한 처분 관련 기술 개발도 정부가 지원할 예정이다. 원자력 기술을 발전 뿐만 아니라 의료, 바이오 등 다른 분야에도 확대 활용하기 위한 노력도 함께 진행된다. 원자력의학원을 방사선기술 기반 연구중심 병원으로 지정해 2019년까지 동위원소 치료기술 개발 플랫폼을 구축하고 임상기술 개발에도 나설 예정이다. 핵융합발전 같은 미래에너지원 확보를 위해 ‘핵융합에너지원천기술개발사업’을 2020년에 신설하고 프랑스에 지어지고 있는 ITER(국제핵융합실험로) 건설사업에 주도적으로 참여할 계획이다. 한편 원자력기술을 이용해 신사업을 육성할 수 있도록 하나로(대전), 방사선연구소(전북), 방사선치료 플랫폼(서울) 등 원자력기반 시설이 집적된 지역을 중심으로 ‘방사선 융복합 클러스터’도 조성하겠다고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

눈(眼)은 우리 신체 중에서 단순하게 생겨보이지만 가장 복잡한 기능을 하는 신체기관 중 하나다.복잡한 신경조직으로 연결된 눈은 시신경 상피세포가 망막, 망막색소상피세포층, 섬모체 3개 구획으로 나뉘면서 시작된다. 망막 가장 바깥부분에 있으면서 망막의 발달에 관여하는 망막색소상피세포와 홍체와 연결된 섬모체는 망막에 비해 성장속도가 느리다. 김진우 카이스트 생명과학과 교수팀은 눈 성장을 조절하는 유전자를 발견하고 이 유전자가 각 구획별로 발달 속도에 차이를 나게 만든다는 사실을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구성과는 발달생물학 분야 국제학술지 ‘세포 발달’ 14일자에 실렸다.망막색소상피세포는 망막 발달에 관여하고 간상 및 원추세포를 보호하는 역할을 한다. 섬모체는 홍체와 연결돼 수정체 두께를 조절해 초점을 맞추는 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 망막은 이들보다 성장속도가 빠른데 이렇게 성장 속도에 차이가 나는 이유에 대해서는 아직까지 명확히 밝혀진 바가 없다. 성장속도에 이상이 있어 조직 발달에 문제가 생길 경우는 눈이 정상적으로 성장하지 못하는 소안구증(小眼球症)이 생긴다.연구팀은 종양 억제인자로 알려진 Nf2 유전자가 섬모체와 망막색소상피세포에서 많이 나타나는 것을 발견했다. 생쥐 실험을 통해 섬모체에서 Nf2를 제거하면 필요 이상으로 성장하면서 비정상적으로 증가해 결국 소안구증이 발생한다는 사실이 확인됐다. 연구팀은 반복실험을 통해 Nf2가 각 구획 세포분열 속도를 조절하는 스위치 역할을 한다는 사실도 알게 됐다. 망막 조직에서는 Nf2 발현이 낮아 조직이 빠르게 성장하는 반면 망막색소상피세포에선 Nf2 발현이 활성화하면서 조직 성장이 멈춘다는 설명이다. 김진우 교수는 “Nf2와 같은 세포 성장 억제 인자가 눈 속 각 구획 별로 다르게 작용한다는 점을 처음으로 밝힌 것”이라며 “여러 기관 형성에 공통으로 적용될 수 있는 원리로서 다양한 선천적 기관 발달 이상을 이해하는 실마리가 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난주 초부터 전국을 꽁꽁 얼어붙게 만든 차가운 대륙고기압은 2017년과 함께 할 것 같다.기상청은 “차가운 대륙고기압이 한반도에 정체되면서 추운 날씨가 계속 됐으며 월요일인 18일까지는 기압골의 영향으로 일시적으로 기온이 올랐다가 모래부터 다시 큰 폭으로 기온이 떨어질 것”이라고 17일 예보했다. 실제로 일요일인 17일 오전 지역별 체감온도를 보면 서울 영하 15.3도, 춘천 영하 14.7도, 대구 영하 11.7도, 부산 영하 9.2도, 광주 영하 8.8도, 전주 영하 8.7도, 대전 영하 8.5도 등이었다. 서울의 경우 실제 관측치도 영하 10.8도까지 떨어져 최근 30년 평균치인 영하 3.8도보다 7도나 더 낮았다. 서울은 지난 11일 영하 11도까지 내려간 뒤 계속 두 자릿수 영하의 온도를 보이다가 15일 잠깐 한 자릿수로 올라갔지만 주말에 다시 두자릿수로 내려가 ‘동장군’의 위새를 보였다. 이 때문에 한반도 겨울철 날씨의 대표적 특징으로 알려진 ‘3한 4온’은 사실상 사라졌다. 기상 전문가들도 기후변화로 인해 한반도의 3한4온의 패턴은 몇 년 전부터 전혀 찾아볼 수 없으며 포근한 날씨가 계속 되거나 혹한의 날씨가 계속 되는 등 극단적인 형태로 나타나고 있다. 기상청 관계자는 “한반도에서 본격적인 추위는 1월부터 시작되는 만큼 12월 말로 가면서 본격적인 겨울의 시작이라고 생각하면 될 것”이라며 “18일 서울 최저기온이 영하 4도로 조금 풀리는 듯 싶지만 화요일부터는 다시 기온이 낮아지는 등 일시적 현상에 그칠 것”이라고 설명했다. 실제로 향후 10일 동안의 날씨를 전망하는 중기예보에 따르면 서울의 경우 평년기온보다 기온이 높은 날을 없을 것으로 보이는 만큼 2017년 한해의 마지막까지 동장군이 함께 할 것으로 전망된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 12일 세계적인 과학저널 ‘네이처’에는 재미있는 연구동향 뉴스가 올라왔습니다.페이스북을 비롯한 여러 IT 관련기업들이 사용자들의 언어패턴을 보고 우울증 증상이나 자해와 관련한 행동을 사전에 파악해 이를 예방하기 위한 기술 개발에 관심을 갖고 있다는 내용이었습니다. IT기업들의 이런 노력은 “SNS에 올리는 글의 언어패턴이나 스마트폰과 상호작용하는 무의식적 태도양식를 통해 개인의 심리적 상태를 파악할 수 있다”는 최근 연구에 기반을 하고 있습니다. 많은 업체들이 자살신호를 자동으로 탐지하는 인공지능(AI) 알고리즘을 개발해 테스트하고 있는데 대표적인 곳이 바로 페이스북입니다. 페이스북은 지난 11월 말에 “자체 개발한 자살예방 도구를 전세계로 확대시킬 것”이라고 발표한 바 있으며 이세돌 9단과의 대결로 잘 알려진 알파고를 개발한 구글도 비슷한 연구를 진행하고 있는 것으로 알려져 있습니다. 많은 IT기업들이 이렇게 자살예방 프로그램 개발에 나서고 있는 것은 미국내 자살시도자들이 점점 늘고 있으며 실제로 15~34세 미국인들의 두 번째 많은 사망원인으로 자살이 부상하고 있기 때문에 사회적 책임차원에서라고 설명하고 있습니다. 오하이오 주립대 스코티 캐시 박사의 연구에 따르면 젊은 층은 자살 직전까지 갈 경우 병원을 찾거나 자살방지 전화 같은 전통적 방식을 이용하지 않고 페이스북이나 트위터 같은 SNS에 도움을 청하는 경향이 많다는 것입니다. 이 때문에 IT 기업들의 이런 자살예방 프로그램들이 자살 시도자들의 숫자를 줄일 수 있을 것이라는 기대감도 큰 것이 사실입니다. 하버드대 심리학과 매튜 녹 박사도 “자살 위험은 시간을 두면서 증가하기 때문에 단기적인 관찰로 예방하는 것은 쉽지 않고 심리학자나 정신과 의사를 만나서도 자살의도를 부인하는 경우가 많다”며 “SNS는 감정이 실시간으로 올라오기 때문에 자살시도자의 심리를 파악하기 가장 좋은 도구”라고 이야기하고 있습니다. 여기에 인공지능 기술인 머신러닝 알고리즘을 적용하면 SNS에 올라온 격정적이고 감정이 실린 글이 ‘단순한 농담’인지 ‘깊은 고민의 흔적’인지 ‘자살의도를 갖고 있는 말’인지 여부를 분간할 수 있다는 것입니다.미국의 위기상담서비스 ‘CTL’이 그동안 상담한 문자메시지 5400만개를 분석한 결과 자살을 생각하는 사람들은 ‘자살’이라는 단어를 거의 사용하지 않는 대신 ‘이부프로펜’이나 ‘다리’ 같은 단어를 많이 사용한다고 합니다. 이 때문에 CTL에 상담을 의뢰하기 위해 문자를 보내는 사람들이 저 같은 단어들을 사용하면 즉각 긴급구조사에게 통보된다고 합니다. 만약 SNS를 통해 장기적으로 한 사람의 심리적 상태를 추적할 수 있다면 자살의향을 좀 더 정확하게 파악할 수 있는 것이 사실입니다. 자살위험 징후가 높아지면 보건의료기관에 즉각 통보해 자해를 예방할 수 있다는 것이 IT 업체들의 설명이지요. 더군다나 IT기업들은 징후 포착시 즉각적으로 의료기관에 연락할 수 있도록 관련 애플리케이션이 스마트폰에 항상 작동할 수 있도록 하겠다는 생각입니다. 취지가 좋다고 해서 항상 좋은 결과를 가져오는 것은 아닙니다. 많은 의학자들과 과학자들이 이런 아이디어에는 동의하지만 몇 가지 걸림돌이 여전히 많다는 지적입니다. 우선 ‘언제, 어떻게 개입할 것인가’라는 문제가 있습니다. 섣부른 개입이 사람들의 심리상태를 더욱 혼란스럽게 만들어 역효과가 날 수 있다는 것입니다. 또 SNS에 올라온 글이나 사진이고 자살방지라는 취지는 좋지만 분명히 개인 프라이버시 침해라는 지적입니다. 페이스북이나 기타 IT기업들이 자살예방이라고 해서 개인의 SNS정보를 무차별적으로 수집하는 것이 과연 바람직할까라는 의문이지요. 사람들은 새로운 기술이 나왔을 때 두 가지 반응을 보입니다. 무조건 기술을 받아들여야 한다는 쪽과 거부하는 쪽입니다. 새로운 기술에 대해서는 항상 중간은 없었던 것 같습니다. 한쪽에서는 기술에 대한 장밋빛 미래만을 얘기하고 다른 한 쪽은 우울한 가능성을 얘기하기 때문일 것입니다. 인공지능이 자살 예방에 천문학 연구를 돕는 시대가 되고 있는 이 즈음에 더욱 필요한 것이 기술의 인문사회학적 고찰이 아닐까 싶습니다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이제 인공지능(AI)이 과학연구까지 하게 되는걸까.AI가 주도적으로 연구를 이끈 것은 아니지만 AI의 도움을 받아 8개의 행성을 가진 외계 태양계를 추가로 발견한 것이어서 과학계는 물론 인공지능 연구자들까지 비상한 관심을 끌고 있다. 14일(현지시간) 미국 항공우주국(NASA)는 케플러 우주망원경과 구글의 인공지능 기술을 활용해 ‘케플러-90계’라는 ‘제2의 태양계’를 발견했다고 밝혔다. 케플러-90계는 지구에서 2545광년 떨어져 있고 태양계와 마찬가지로 8개의 행성으로 구성돼 있고 14.4일 주기로 공전하는 것으로 알려졌다. 8개의 행성들은 지구처럼 암석으로 이뤄진 암석형 행성이기는 하지만 표면 온도가 426도에 달해 생명체가 존재할 수는 없는 환경으로 분석됐다. 태양계로 따지면 태양과 가장 가까운 수성과 비슷한 수준으로 보인다. 나사가 ‘케플러-90i’라고 명명한 이번 미니 태양계의 발견이 주목할 것은 머신러닝을 활용해 케플러 우주망원경이 수집한 행성신호 3만 5000여건을 기반으로 스스로 학습해 얻어낸 것이라는 점이다. 구글 인공지능은 연구팀과 함께 케플러 우주망원경의 기존 관찰 정보에 순식간에 지나가는 미약한 빛까지 분석해 이번 성과를 낼 수 있었다. 구글의 선임 소프트웨어 엔지니어 크리스토퍼 샬루는 “이번 연구는 말그대로 건초더미에서 바늘 찾기와 같았다”며 “사람이 스스로 검색할 수 없을 정도로 너무 많은 양의 정보가 있을 때 머신러닝 기술이 빛을 발했다”고 설명했다. 실제로 구글은 이번에 활용된 AI 프로그램이 천문학자들의 연구생산성을 높이는데 도움을 줄 것으로 기대하는 한편 일반인들도 외계행성 탐색을 할 수 있도록 프로그램 코드를 공개할 계획이다. 구글에 따르면 이번에 쓰인 머신러닝 기술은 특별한 하드웨어 없이 일반 가정용 컴퓨터로도 활용이 가능하다. 나사는 앞으로도 이 프로그램을 활용해 기존 케플러 우주망원경이 관측한 15만 건 이상의 별을 분석하는 작업을 진행할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

항암치료를 받는 환자들은 가끔 머릿 속이 안개가 낀 것 같이 정신이 멍해질 때가 있다고 하는 경우가 있다. 바로 ‘케모 브레인’ 현상이다.항암치료 후 기억력, 집중력, 문제해결능력 등 뇌 인지기능 전반에 이상이 발생하는 이 현상은 20년 전 유방암에 걸려 화학적 항암제 치료를 받는 환자들에게서 처음 발견됐다. 많은 연구자들이 연구에 뛰어들었지만 화학적 항암치료 때문이라는 추측만 있을 뿐 명확한 원인이나 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 그런데 미국 연구진이 항암치료로 인한 혈관 염증이 케모브레인의 원인이라는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 로체스터대 메디컬센터 윌모트 암연구소 미셸 자넬생 박사팀은 항암치료를 받고 유방암 환자 22명을 대상으로 진행한 신체건강지표와 인지기능을 측정한 결과 이 같은 사실이 밝혀졌다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘신경면역학’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 일부 환자들의 경우 다른 환자들에 비해 혈액의 염증 수치가 높게 나타났으며 이들은 시각기억, 집중력 등을 평가하는 신경심리 테스트 성적도 낮게 나왔다고 밝혔다. 자넬생 박사는 “화학적 항암치료법을 받은 환자들 중 인지기능이 떨어지는 환자들은 ‘종양괴사인자 알파’가 특히 나쁘게 나와 이것이 인지기능을 저하시키는 것으로 보인다”라며 “약물을 이용한 염증 치료로 케모브레인을 억제할 수 있는 가능성을 보여준 연구”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

임신 중에 휴대전화와 무선인터넷(와이파이)에서 방출되는 전자파, 일명 자기장 비이온화 방사선 노출이 지나치면 유산 위험이 높아진다는 연구결과가 나왔다. 이전에는 휴대전화와 와이파이의 전자파가 남성의 정자 감소에도 심각한 영향을 미친다는 연구결과가 나오기도 했다.미국 오클랜드 카이저 퍼머넌드 의료센터 드쿤 리 박사팀은 18세 이상 임산부 913명을 대상으로 조사해 이 같은 결과를 얻고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 자기장 비이온화 방사선은 에너지가 비교적 적은 저주파 방사선으로 휴대전화, 와이파이 같은 무선기기 뿐만 아니라 가전제품, 전선, 변압기, 휴대전화 기지국에서도 나온다. 연구팀은 임신 여성들에게 하루 24시간 동안 전자파에 얼마나 노출되는지 관찰할 수 있는 측정장치를 착용하게 하고 그 날 활동을 일기로 기록하도록 했다. 또 유산 위험에 영향을 미칠 수 있는 유산 경험, 음주, 흡연, 카페인 섭취, 감염 같은 변수들도 함께 조사했다. 그 결과 전자파 노출이 적은 25%는 유산율이 10.4%에 불과했는데 나머지 75%는 24.2%로 두 배 가까이 높게 나타났다. 여기에 연령과 인종, 교육수준, 흡연, 음주, 유산 전력 등 변수를 감안했을 경우 방사선 노출 상위 75% 그룹은 하위 25% 그룹보다 유산 위험이 48% 가량 높은 것으로 분석됐다. 의학계에서 보는 일반적인 유산위험률은 10~15% 수준이다. 연구팀은 자기장 비이온화 방사선 노출에 의한 유산 위험을 줄이기 위해서는 휴대전화를 배로부터 멀리 떨어뜨리고 주머니 속에 넣지 말아야 하며 와이파이는 수면 중에는 꺼놓는 것이 좋다고 조언했다. 또 휴대전화를 걸 때는 스피커폰을 사용하는 것이 좋고 통화는 간단히 끝내는 것이 좋다고도 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr