‘다사다난’이란 말조차 부족할 만큼 많은 일이 일었던 2016년 ‘원숭이의 해’가 일주일도 남지 않았습니다. 며칠 뒤면 정유년(丁酉年) ‘닭의 해’가 시작됩니다. 60갑자의 서른 번째에 해당하는 정유년은 ‘붉은 닭의 해’라고 합니다. 십간의 ‘정’(丁)이 불의 기운을 상징하기 때문에 닭 중에 붉은 닭이라는 설명입니다.그렇지만 요즘 우리나라에서는 ‘닭의 수난시대’입니다. 지난 11월 중순 H5N6형의 고병원성 조류인플루엔자(AI)가 처음 발생한 이후 한 달 동안 닭과 오리 등 가금류가 하루 65만 마리꼴로, 지금까지 약 2500만 마리가 살처분됐다고 합니다. ●전 세계 매년 닭고기 1억t 소비 닭은 종교나 문화와 상관없이 인류의 보편적 사랑을 받아온 단백질원입니다. 전 세계적으로 1년에 닭 1억t과 달걀 1조개가 소비된다고 합니다. 우리나라 역시 국민 1인당 연간 닭 소비량은 4.97㎏으로 육류 중 돼지고기 다음으로 많이 섭취하고 있습니다. 닭이라고 하면 이처럼 달걀과 노릇노릇하게 튀겨진 프라이드 치킨처럼 먹을 것으로만 생각하는 사람이 많은데 실제론 과학적으로도 중요한 동물입니다. ‘종의 기원’으로 유명한 영국의 진화학자 찰스 다윈은 전 세계 곳곳에서 닭을 채집해 가축화된 닭의 기원을 연구했습니다. 실제로 2004년 게놈 분석 결과 다윈의 주장은 사실로 드러났고 2014년에는 영국과 독일 과학자들이 닭뼈 화석의 DNA를 채취해 분석한 결과 닭이 1만년 전 중국에서 길들여지기 시작했다는 것을 확인하기도 했습니다. 얼굴을 찌푸리게 만드는 닭털 특유의 냄새가 모기에 물리는 것을 막아 줘 말라리아를 예방할 수 있다는 놀라운 연구결과도 있습니다. 스웨덴과 에티오피아 공동 연구진이 닭 털의 독특한 냄새를 만드는 나프탈렌과 헥사데칸 같은 4가지 화학성분이 모기에 물리는 것을 막아주는 ‘물리적 장벽’ 역할을 해 준다는 연구 결과를 낸 것입니다. ●커뮤니케이션 진화 단서도 닭에서 찾아 2010년에는 미국 워싱턴대 의대 연구자들이 닭을 이용해 사람의 언어학습과 커뮤니케이션 행동의 특징이 어떻게 진화해 왔는지 보여주는 단서를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표했습니다. 부모에게서 독특한 발성법을 배워 소통에 이용하는 ‘제브라핀치’라는 새의 수컷 유전체 염기서열을 해독해 소리는 내지만 소통에 활용하지 못하는 닭의 게놈과 비교한 결과 신경세포 간 소통을 조절하는 유전자들에서 차이를 보인다는 사실을 확인한 것입니다. 또 마당이나 들에 풀어 키우는 토종닭이 육계닭보다 맛있다는 한국사람들의 고정관념을 깨는 재미있는 연구도 있습니다. 올해 초 미국 캘리포니아 리버사이드대(UC리버사이드) 연구진은 넓은 공간에 자유롭게 풀어서 키우는 방사닭이 좁은 양계장에서 키우는 닭보다 더 많은 기생충을 갖고 있다는 연구 결과를 동물학 분야 국제학술지 ‘의학곤충학 저널’에 발표했습니다. 넓은 공간에 닭을 풀어놓고 키우는 것이 동물의 스트레스를 줄일 수는 있겠지만 기생충 등으로 인한 고통이나 통증은 더 심할 것이라는 연구진의 설명입니다. 한때 조류독감으로 불렸던 AI의 확산세가 꺾이지 않는 한 다양한 과학연구에 기여해 온 닭들의 고난이 언제 끝날지 예상하기는 쉽지 않습니다. 여기에 어린이와 청소년, 노약자들을 중심으로 인간 독감까지 급속하게 확산되고 있습니다. 연말연시에 조류와 사람에게 고통을 주고 있는 두 독감의 공통점은 확산 원인과 경로에 대해 방역당국이 정확하게 파악하지 못하고 있다는 것입니다. 정유년은 부지런하고 명석한 닭의 기운이 문제들을 명쾌하게 수습하고 해결한다는 의미가 있다고 합니다. 새해가 시작되기 전에 독감들부터 빨리 정리가 됐으면 하는 바람입니다. edmondy@seoul.co.kr

흑색종 같은 피부암을 진단하거나 수술할 때 사용되는 문신이 개발됐다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 캘리포니아 나노시스템스연구소 분자및의학약리학과에 소속된 한인 연구원 최순실 박사가 논문 제1저자로 이 같은 연구결과를 나노분야 국제학술지 ‘ACS나노’ 최신호에 발표했다고 미국화학회가 26일 밝혔다. 문신은 장식이나 미용 목적으로 주로 쓰이지만 수술을 앞둔 환자의 수술부위를 표시하기 위해서도 사용된다. 특히 비흑색종 피부암의 경우 조직검사 후 암 여부를 판단하고 수술을 할 때까지 최소 3개월 가까이 걸리기 때문에 지워지지 않는 문신으로 환부를 표시하는 경우가 많다. 그렇지만 이런 수술용 문신에는 주로 흑연, 먹물, 형광색소 등을 사용하기 때문에 피부에 착색이 돼 수술 후에도 남아있는 경우가 많기 때문에 암 수술 이후 다시 레이저 수술로 문신을 제거해야 하는 단점이 있었다. 또 문신 색소로 인해 염증이 발생하는 사례도 잦다. 연구팀은 이 같은 의료용 문신의 단점을 해결하기 위해 평상시에는 눈에 보이지 않고 특정 파장의 푸른 빛을 쪼였을 때만 보이도록 했으며 시간이 오래 지나면 자연스럽게 사라지도록 하는 문신용 잉크를 개발했다. 나노입자로 만든 문신용 잉크를 생쥐에게 사용해본 결과 문신의 지속기간은 3개월 가량이며 문신이 남아있는 과정에서도 염증을 유발하지 않는다는 사실을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학기술 분야 정부출연연구기관의 기관평가 기준이 ‘도전적 연구’로 바뀔 전망이다. 미래창조과학부와 국가과학기술연구회는 연구회에서 관리하는 25개 출연연에 대한 2017년 기관평가 추진계획을 이같이 확정했다고 26일 밝혔다. 이번 계획은 연구현장 목소리를 반영해 평가부담을 완화하고 연구성과의 도전성, 질적 우수성을 강조함으로써 전반적인 연구역량 향상에 중점을 두는 방향으로 수립됐다. 새해부터 출연연 기관장은 취임 이후 6개월 내에 기존의 경영성과계획서 대신 연구역량발전계획서를 만들어야 하며, 임기 중간에 실시되는 중간평가는 폐지되고 자율컨설팅을 통해 성과목표를 수정해야 한다. 이에 따라 앞으로 출연연 기관평가는 기관장 임기 초 6개월 내에 ‘연구역량발전계획서 수립’, 임기 중간에 있는 ’중간 자율컨설팅’, 임기 종료 후 ‘종합평가’ 3단계로 이뤄지게 된다. 정부는 출연연들의 연구성과를 높이기 위해서는 ’도전적 목표’를 설정할 수 있어야 한다는 취지에서 이 같은 계획을 설정한 것으로 알려졌다. 또 세계적 수준의 연구를 위한 도전적 목표를 설정할 경우 논문 발표나 특허 등 정량평가가 면제되고 전문가들에 의한 정성적 평가만 실시된다. 또 각 출연연은 전체 성과목표 중 30% 내 범위에서 ‘매우 도전적 목표’를 설정할 수 있다. 또 내년부터는 종합평가에서 ‘매우 미흡’ 등급을 받은 연구원의 기관장에 대해서는 성과연봉을 지급하지 않도록 했다. 올해까지는 미흡 등급을 받더라도 2000만원이 지급됐다. 배재웅 미래부 연구성과혁신정책관은 “임무 중심형 기관평가 제도를 연구현장에 안정적으로 정착시키고 연구자율성을 보장하는 한편 도전적 연구풍토를 조성해 나갈 것”이라고 말했다. 그렇지만 연구현장에서 이 같은 미래부의 방침에 대해서 ‘실행 전까지는 모르겠다’는 반응이다. 한 출연연 연구자는 이번 정책에 대해 “이전에도 도전적 연구, 출연연 자율성이라는 목표가 많이 제시되기는 했지만 제대로 자리잡힌 적은 한 번도 없었다”며 “화려한 수사 보다는 얼마나 실행되는지를 지켜봐야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 한 해 과학계도 다사다난하기 그지없다. 새해 벽두부터 천재 물리학자 알베르트 아인슈타인이 100년 전 예측한 중력파가 검출되면서 전 세계 과학계를 흥분시켰다. 이어 바둑천재 이세돌 9단과 구글 딥마인드의 인공지능(AI) 알파고가 벌인 대결은 전 세계인의 관심을 집중시켰다. 올해 과학계를 뜨겁게 달군 ‘2016년 과학 10대 뉴스’를 꼽아봤다. ① 국제 연구진 중력파 발견 미국과 한국, 독일 등 13개국 1000여명의 연구자로 구성된 ‘고급 레이저 간섭계 중력파 관측소’(라이고) 연구단은 올 1월 중력파 탐지 결과를 발표했다. 1916년 아인슈타인은 일반상대성이론에서 중력의 정체를 시공간의 뒤틀림으로 봤고, 중력장에 따른 파동인 중력파도 존재할 것으로 추정했다. 지난해 9월 지구에서 13억 광년 거리에서 태양 질량의 29배, 36배인 블랙홀 2개가 합쳐지면서 만들어낸 중력파를 관측했다. 아인슈타인의 주장이 꼬박 100년 후 과학적으로 입증된 것이다. ② 이세돌 vs ‘딥러닝’ 알파고 3월 초 서울에선 세기의 대결이 있었다. 이세돌 9단과 구글 AI 알파고의 대국이다. 알파고는 프로기사들의 기보를 바탕으로 스스로 학습하는 ‘딥러닝’ 기술로 바둑을 익혔다. 알파고가 4대1로 압도적 승리를 거둔 이 대국은 ‘인공지능 발전사에 한 획을 긋는 사건’으로 평가된다. ③ 사상 최악의 폭염 미국 국립해양대기관리청(NOAA)과 항공우주국(NASA)에 따르면 올해는 연초부터 매달 관측 이래 사상 최고 기온 기록을 갈아치웠다. 올여름 미국 48개주에선 평균 기온이 32도가 넘는 이상고온 현상을 보였고, 동남아시아는 44.6도를 넘는 기록적 폭염과 가뭄에 시달렸다. 우리나라도 7~8월 전국이 폭염과 열대야로 들끓었다. ④ 파리기후변화 협약 협정 발효 지난해 12월 프랑스 파리에서 열린 제21차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP21)에 197개국이 참여해 ‘지구온도 상승을 2도 이내로 억제하고 1.5도로 제한하기 위해 노력하겠다’는 목표에 합의했다. 21세기 말 ‘온실가스 순배출량 제로(0)’를 목표로 한 파리기후변화협정은 지난 11월 초에 발효됐다. ⑤ 4대강 사업지역 녹조 발생 올여름 무더위가 빨리 시작되면서 4대 강 사업 지역인 낙동강, 영산강, 금강, 한강 유역에서 그 어느 때보다 심각한 녹조가 발생했다. 주로 여름철에 발생하는 녹조가 봄과 가을에도 나타나면서 오염이 특히 심각한 4급수에서나 사는 실지렁이나 큰빗이끼벌레 등이 출현하기도 했다. 낙동강, 한강 등 식수원 오염 문제가 심각하게 제기됐다. ⑥ 포켓몬고…VR·AR 주목 지난 7월 나온 증강현실(AR) 게임 ‘포켓몬고’는 출시되자마자 전 세계를 강타했다. 출시 5개월이 지난 12월 초 포켓몬고를 하는 이들이 걸은 거리는 지구 20만 바퀴에 달한다. 가상현실(VR)과 증강현실 기술에 대한 관심도 높아졌다. ⑦ 한국인 유전체 지도 완성 지난 10월 서울대 의대 서정선 교수와 생명공학기업 마크로젠, 11월에는 울산과학기술원(UNIST) 게놈연구소 박종화 교수팀이 가장 정밀한 한국인 맞춤형 표준 유전체(게놈) 지도를 처음 만들었다. 한국인의 유전질환이나 각종 질병에 대한 연구와 신약개발에 가속도가 붙을 것으로 전망된다. ⑧ 혈액기반 치매조기진단 기술 지난 2월 한국과학기술연구원(KIST) 연구진은 혈액 몇 방울만으로도 알츠하이머 치매의 발병 가능성을 조기에 진단할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발해 주목받았다. 현재는 인지기능검사, 뇌영상 검사 등으로 진단을 하는데 정확도가 떨어질 뿐만 아니라 비용도 많이 든다는 단점이 있다. ⑨ 외계행성 ‘프록시마b’ 발견 지난 8월 영국 퀸메리대 길렘 앙글라다, 에스쿠데 교수팀은 지구에서 4.2광년(약 40조㎞) 떨어진 ‘프록시마 켄타우리’ 주변을 11.2일 간격으로 공전하는 외계행성 ‘프록시마 b’를 발견했다. 질량과 구성 성분이 지구 환경과 가장 유사한 행성으로서 학계의 주목을 받았다. ⑩ KIST 설립 50주년 KIST는 선진 기술을 빨리 받아들여 우리 것으로 만드는 ‘빠른 추격자’ 전략을 도입해 경제성장을 이끌어 왔다. 추격형 전략에서 벗어나 선도형 과학혁신 체계로 개선이 시급하다는 주문이 나온다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

크리스마스이브인 24일 전국은 눈이 내리는 대신 매서운 한파가 몰아치는 ‘콜드 크리스마스’가 되겠다. 또 25일 낮부터 잠시 평년 기온을 되찾았다가 다음주 중반부터는 찬바람이 불기 시작해 새해까지 추위가 이어지겠다. 기상청은 23일 “24일 전국은 서해상에서 동진하는 고기압의 영향을 받아 대체로 맑겠지만 찬바람이 강하게 불면서 기온이 큰 폭으로 떨어져 추운 날씨가 되겠다”고 예보했다. 24일 전국의 아침 최저기온은 영하 9도에서 0도, 낮 최고기온은 2~10도 분포를 보이겠다. 크리스마스인 25일 낮부터는 상대적으로 따뜻한 남서풍이 불면서 차차 평년 기온을 회복해 다음주 월요일까지 이어지겠다고 전망했다. 그러나 다음주 화요일부터 한반도 북쪽에서 찬 공기가 남하하면서 세밑 내내 전국이 꽁꽁 얼어붙은 날씨를 보일 것으로 예상된다. 27일 서울의 아침 최저기온은 영하 2도, 28일 수요일 아침에는 영하 8도까지 떨어질 것으로 기상청은 내다봤다. 이 같은 추위는 2017년 정유년 새해 첫날까지 계속될 것으로 보인다. 한편 기상청은 이날 ‘3개월 기상 전망(2017년 1월~3월)’과 ‘2017년 기후 전망’을 발표했다. 이에 따르면 내년 연평균 기온은 평년(12.5도)보다 높을 것으로 보이며 연강수량은 평년(1307.7㎜)과 비슷한 수준을 보이겠다. 또 내년 1월에는 차가운 대륙고기압이 일시적으로 확장하면서 기온이 큰 폭으로 떨어지는 한파가 잦겠지만 전반적으로는 평년(영하 1도)보다 높은 기온 분포를 보일 것으로 전망됐다. 2월에도 대륙고기압과 이동성 고기압의 영향으로 맑고 건조한 날이 많을 것으로 전망됐으며 기온은 평년(1.1도)과 비슷할 것으로 예상됐다. 봄이 시작되는 3월에는 맑고 포근한 날씨가 이어져 평년(5.9도)보다 높은 기온 분포를 보이는 가운데 꽃샘추위가 이따금 찾아올 것으로 예보됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2017년 정유년(丁酉年) 첫 해돋이는 한반도 동쪽 끝 독도에서 볼 수 있다. 한국천문연구원은 23일 국내 주요 지역에서 2016년 해넘이와 2017년 해돋이 시간을 발표했다. 2017년 새해 첫 해가 가장 먼저 뜨는 곳은 독도로, 1월 1일 오전 7시 26분 동해 바다 위로 솟아오를 전망이다. 내륙 지방은 오전 7시 31분 울산 간절곶과 방어진에서 시작해 전국 곳곳에서 새해 첫 해를 볼 수 있게 된다. 다사다난했던 병신년(丙申年)의 마지막 해는 전남 신안 가거도에서 12월 31일 오후 5시 40분에 지게 된다. 육지에서는 오후 5시 35분 진도 세방낙조에서 수평선 너머로 사라지는 마지막 해를 볼 수 있겠다. 서울은 중구 태평로 서울광장을 기준으로 올해 마지막 해는 오후 5시 24분까지 볼 수 있고, 새해 첫 해는 1월 1일 오전 7시 47분부터 볼 수 있다. 발표된 일출 시간은 해발고도 0m를 기준으로 계산된 것으로 고도가 높아질수록 일출 시간은 빨라진다. 서울의 경우 해발고도 265m인 남산 정상에서는 오전 7시 47분보다 3분가량 빠른 오전 7시 44분에 새해 첫 해를 볼 수 있다. 기타 지역의 일출·일몰 시간은 천문연구원 천문우주지식정보 홈페이지(astro.kasi.re.kr)의 생활천문관에서 검색할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　물만 마셔도 살찐다는 사람이 있는가 하면 아무리 먹어도 살이 찌지 않는다는 사람이 있다. 똑같이 살집이 있다해도 어떤 이는 건강하게 생활하는데, 고혈압에 고지혈증 같은 각종 성인병에 시달리는 이들도 있다. 이런 차이를 보이는 이유는 뭘까. 답은 ‘유전자’다. 　비만인 사람 중에 건강을 유지하는 사람과 각종 성인질환에 시달리는 사람의 차이가 나타나는 것은 유전자 때문이라는 연구 결과가 미국 공공과학도서관에서 발행하는 기초과학 분야 국제학술지 ‘플로스 원’ 최신호에 실렸다. 연구는 덴마크 코펜하겐대 의대, 네덜란드 그로닝겐대 의대, 애트리엄 의료센터 외과, 마스트리흐트대 의대 공동연구진이 진행했다. 　연구팀은 이번 연구에 앞서 덴마크에 거주하는 성인 10만명을 대상으로 체질량지수(BMI)와 수명, 건강데이터를 분석한 결과, BMI가 과체중인 사람이 정상, 저체중, 비만인보다 더 오래산다는 사실을 밝혀냈다. 또 과체중이나 비만한 사람들 중에서도 별 다른 질환없이 건강하게 생활하는 사람들도 상당수라는 사실을 확인했다. 이에 연구팀은 비만임에도 건강을 유지하는 이유를 알아보기 위한 연구에 돌입했다. 　연구팀은 BMI상 비만인 60명을 대상으로 간, 근육, 피하지방, 내장지방 4개 부분에서 유전자를 분석했다. 60명 중 28명은 건강을 유지하고 있는 이들이었고, 32명은 고혈압이나 고지혈증 같은 대사질환에 시달리는 사람이었다. 그 결과 세포내 지방의 운반과 저장, 조절에 중요한 역할을 하는 유전자 3개에서 차이를 보인다는 사실을 확인했다. 비만인데도 건강한 사람은 세포내 지방저장률이 높아 다른 조직으로 지방산이 흘러들어가지 않아 신진대사에 영향을 미치지 않는다는 설명이다. 　하야 케더미디인 코펜하겐대 의대 교수는 “이번 연구결과가 균형잡힌 식사나 규칙적인 운동이 필요없다는 것을 암시하는 것은 아니다”라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가수 엄정화가 8년 만에 선보이는 새 앨범의 첫 번째 타이틀곡 ‘Watch Me Move(워치 미 무브)’의 뮤직비디오 프리뷰를 공개했다. 엄정화는 23일 오후 네이버 TV캐스트 미스틱엔터테인먼트 채널을 통해 10집 정규 앨범 ‘The Cloud Dream of the Nine(이하 구운몽)’의 더블 타이틀곡 중 하나인 ‘Watch Me Move’의 프리뷰를 공개, 압도적인 강렬함을 선사했다. 언제나 파격적인 콘셉트로 대중의 사랑을 받아온 엄정화인만큼 이번에 공개된 프리뷰에서도 몽환적인 분위기 속 강렬한 의상과 메이크업, 도발적인 제스처들로 시선을 사로잡았다. 또한, 중간 중간 보이는 섹시하면서도 카리스마 넘치는 군무는 짧지만 강한 인상을 남기며, 또 한 번 역대급 퍼포먼스를 기대케 했다. 영상 말미에는 ‘Watch Me Move’ 촬영 당시의 생생한 현장감과 프로페셔널하고 카리스마 넘치는 엄정화의 모습이 담겨 있어, 벌써부터 뮤직비디오 풀버전에 대한 궁금증이 높아지고 있다. 이번 뮤직비디오는 아이유, 브라운 아이드 걸스, 가인, 인피니트 등 탄탄한 스토리 구성과 영상미가 돋보이는 뮤직비디오 연출로 유명한 황수아 감독이 메가폰을 잡았다. 엄정화가 8년 만에 가수로서 선보이는 ‘The Cloud Dream of the Nine’는 꿈의 문학 ‘구운몽(九雲夢)’을 테마로 하여 ‘아홉 개의 꿈’을 각기 다른 스타일의 9곡으로 표현했다. 더블 타이틀곡 ‘Watch Me Move’와 윤상표 댄스곡 ‘Dreamer(드리머)’를 포함해 샤이니 종현이 피처링에 참여한 ‘Oh Yeah(오예)’, EDM 발라드 곡 ‘버들숲’ 등 4곡이 먼저 공개된다. 그 외 이효리, 정려원 등이 피처링에 참여하고, 작곡가 켄지, 프라이머리, G.고릴라 등이 곡 작업에 참여한 5곡은 추후 공개될 예정이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

올해 최고의 과학적 성과로는 아인슈타인이 100년 전 예측한 ‘중력파’를 검출한 실험이 꼽혔다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 23일 ‘2016 올해의 혁신적 연구성과’ 10개를 선정해 발표했다. 전 세계 1000명이 넘는 연구자들로 구성된 ‘고급 레이저 간섭계 중력파관측소’(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 9월 시공간의 뒤틀림으로 발생한 중력파를 처음으로 탐지했다고 올해 2월 발표하며 연초부터 과학계를 흥분시켰다. 연구단에는 서울대, 부산대, 국가수리과학연구소, 한국과학기술정보연구원 등 국내 연구진도 포함돼 있었다. 당시 검출된 중력파는 지구에서 13억 광년이 떨어진 곳에서 각각 태양 질량의 36배와 29배인 블랙홀 두 개가 합쳐지면서 만들어졌던 것이다. 지난 19일 네이처에서 선정한 ‘올해 10대 과학계 인물’에도 1순위로 라이고 연구단 대변인 가브리엘라 곤살레스 미국 루이지애나 주립대 물리학과 교수가 선정됐으며, 22일 한국과학기술단체총연합회(과총)가 발표한 ‘올해의 10대 과학뉴스’에 중력파 검출 뉴스가 포함되기도 했다. ●한국 강타 ‘알파고 신드롬’ 3위 올해 3월 이세돌 9단을 꺾은 구글 딥마인드의 인공지능(AI) ‘알파고’도 혁신 성과로 주목받았다. 바둑에서 예측할 수 있는 경우의 수는 무한대에 가깝기 때문에 AI가 인간을 이기기 위해서는 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상됐으나 4대1이라는 압도적 승리를 거두면서 인공지능 발전사에 한 획을 그었다는 평가를 받았다. ●2위는 외계행성 ‘프록시마 b’ 발견 영국 퀸메리대 길렘 앙글라다 에스쿠데 교수팀은 지구에서 4.2광년(약 40조㎞)밖에 떨어지지 않은 ‘프록시마 켄타우리’ 주변을 11.2일 간격으로 공전하는 외계행성 ‘프록시마b’를 발견했다. 프록시마b는 질량과 구성 성분이 지구와 유사하고 지표면에 액체 상태의 물이 존재할 것으로 추정되고 있어 학계의 주목을 받았다. 이 밖에도 배아줄기세포로 만든 ‘인공난자’, 유전자를 조절해 쥐의 노화 과정을 늦추고 생명을 연장시킨 실험, 바이러스나 기생충 등의 DNA를 분석할 수 있는 휴대용 실험장치 개발, 단백질 구조 설계 기술, 600나노미터(㎚) 두께의 초박막 메타렌즈 개발, 유전체 분석을 통한 인류의 확산 경로 연구, 보노보나 침팬지 같은 유인원도 상대의 마음을 읽을 수 있다는 연구 등도 올해의 혁신적 연구 성과로 꼽혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세계 최대 용량의 저장장치, 고압선 없이 달리는 친환경 노면전차, 차세대 독감백신 등이 올해 국내 산업을 견인한 중요 기술로 꼽혔다. 한국공학한림원은 이 기술들을 포함해 올해 한국 산업계가 주목한 ‘산업기술성과 베스트 15’를 선정해 22일 발표했다. 공학한림원은 전기전자정보공학, 기계공학, 건설환경공학, 화학생명공학, 재료자원공학 등 5개 전문분과위원회에서 분야별 전문가를 추천받아 ‘산업기술성과발굴위원회’를 구성했다. 발굴위원회는 기술의 독창성과 시장 기여도, 사회적 파급효과 및 사회적 기여도를 종합적으로 고려해 15가지 연구 성과를 선정했다. 지난 3월 삼성전자에서 출시한 세계 최대 용량의 저장장치인 15.36테라바이트(TB) 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 기술이 전기전자정보공학 분야에서 가장 주목받은 성과로 꼽혔다. 이 장치는 2.5인치 크기에 512개의 3세대 256기가비트(Gb) 3차원 수직구조 낸드플래시를 16겹으로 쌓아 올린 것으로 고성능 노트북 7대의 메모리를 하나에 담은 것과 같다. 한국표준과학연구원이 개발한 ‘직경 1m 우주 반사경’은 500㎞ 상공의 우주에서 잠실운동장에 앉은 사람 수를 셀 수 있을 정도의 정밀도를 자랑하는 위성 카메라 기술로 산불 감시와 수자원 관리, 환경 변화 예측 등에 다양하게 활용할 수 있을 것으로 기대되면서 기계공학 분야 핵심 성과로 선정됐다. 또 고압선 없이 배터리로만 달리는 친환경 미래도시형 노면전차 기술인 한국철도기술연구원의 ‘무가선트램 기술’, 현대자동차의 친환경 자동차 아이오닉도 중요 성과로 꼽혔다. 화학생명공학 분야에서는 녹십자가 개발한 차세대 독감백신이 선정됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올해 최고의 과학적 성과로는 아인슈타인이 100년 전 예측한 ‘중력파’를 검출한 실험이 꼽혔다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 23일 ‘2016 올해의 혁신적 연구성과’ 10개를 선정해 발표했다. 전 세계 1000명이 넘는 연구자들로 구성된 ‘고급 레이저 간섭계 중력파관측소’(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 9월 시공간의 뒤틀림으로 발생한 중력파를 처음으로 탐지했다고 올해 2월 발표하며 연초부터 과학계를 흥분시켰다. 연구단에는 서울대, 부산대, 국가수리과학연구소, 한국과학기술정보연구원 등 국내 연구진도 포함돼 있었다. 당시 검출된 중력파는 지구에서 13억 광년이 떨어진 곳에서 각각 태양 질량의 36배와 29배인 블랙홀 두 개가 합쳐지면서 만들어졌던 것이다. 지난 19일 네이처에서 선정한 ‘올해 10대 과학계 인물’에도 1순위로 라이고 연구단 대변인 가브리엘라 곤살레스 미국 루이지애나 주립대 물리학과 교수가 선정됐으며, 22일 한국과학기술단체총연합회(과총)가 발표한 ‘올해의 10대 과학뉴스’에 중력파 검출 뉴스가 포함되기도 했다. ●한국 강타 ‘알파고 신드롬’ 3위 올해 3월 이세돌 9단을 꺾은 구글 딥마인드의 인공지능(AI) ‘알파고’도 혁신 성과로 주목받았다. 바둑에서 예측할 수 있는 경우의 수는 무한대에 가깝기 때문에 AI가 인간을 이기기 위해서는 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상됐으나 4대1이라는 압도적 승리를 거두면서 인공지능 발전사에 한 획을 그었다는 평가를 받았다. ●2위는 외계행성 ‘프록시마 b’ 발견 영국 퀸메리대 길렘 앙글라다 에스쿠데 교수팀은 지구에서 4.2광년(약 40조㎞)밖에 떨어지지 않은 ‘프록시마 켄타우리’ 주변을 11.2일 간격으로 공전하는 외계행성 ‘프록시마b’를 발견했다. 프록시마b는 질량과 구성 성분이 지구와 유사하고 지표면에 액체 상태의 물이 존재할 것으로 추정되고 있어 학계의 주목을 받았다. 이 밖에도 배아줄기세포로 만든 ‘인공난자’, 유전자를 조절해 쥐의 노화 과정을 늦추고 생명을 연장시킨 실험, 바이러스나 기생충 등의 DNA를 분석할 수 있는 휴대용 실험장치 개발, 단백질 구조 설계 기술, 600나노미터(㎚) 두께의 초박막 메타렌즈 개발, 유전체 분석을 통한 인류의 확산 경로 연구, 보노보나 침팬지 같은 유인원도 상대의 마음을 읽을 수 있다는 연구 등도 올해의 혁신적 연구 성과로 꼽혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 실리콘을 실처럼 얇게 뽑은 선으로 열을 전기로 바꾸는 기술을 개발했다. 김상식 고려대 전기전자공학부 교수팀은 수십 나노미터(㎚) 굵기의 실리콘 나노선으로 열을 전기로 바꾸는 반도체인 ‘열전 소자’를 세계 최초로 개발하는데 성공했다고 21일 밝혔다. 이번 연구성과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 이번에 개발한 열전 소자는 각종 웨어러블 디바이스나 피부에 부착하는 의료용 센서의 전원으로 사용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 열전 소자는 소자 양 끝의 온도차를 이용해 열에너지를 전기에너지로 바꾸는 일종의 반도체로 자동차 엔진이나 배기가스, 산업현장, 체온, 태양열 등 일상생활에서 버려지는 열을 재활용할 수 있어 신재생 에너지원으로 떠오르고 있다. 기존에 개발된 열전 소자는 유연하지 않아 활용도가 떨어지고 전기 전도도가 낮아 전기발생 효율이 낮다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 실리콘을 수십 나노미터 굵기의 실 형태로 뽑아 자유자재로 구부릴 수 있는 열전 소자를 개발했다. 이번에 개발한 실리콘 기반 열전 소자는 반도체 개발에서 널리 쓰이고 있는 ‘CMOS 공정’을 활용할 수 있어 바로 상용화도 가능할 것으로 기대되고 있다. 이번에 개발된 나노 실리콘선은 전기 전도 효율이 높고 구부린 상태에서도 열을 전기로 바꾸는 성능이 기존의 것보다 100배 이상 높은 것으로 나타났다. 김 교수는 “이번 연구는 열을 전기로 바꾸기 어렵다는 실리콘 반도체를 기반으로 고성능 유연 열전모듈을 최초로 개발한 것으로 사람의 체온이나 컴퓨터의 열기 등 버려지는 열을 전기 에너지로 바꿀 수 있게 됐다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국인에게 잘 나타나는 5대 암 중 하나인 대장암은 대개 대장에 생기는 양성종양인 폴립(용종)이 발전해 생긴다. 보통 용종 100개당 1~2개가 암 덩어리로 변하는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 대장내시경 검사를 실시할 때 용종을 떼어낸다. 또 용종이 생기지 않기 위해서는 식이섬유가 많은 음식을 먹고 비타민E와 셀레늄을 섭취하는 것이 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 그런데 최근 미국 애리조나주립대 암센터 연구진이 비타민E나 셀레늄을 매일 복용하더라도 대장에 용종이 생기는 것을 막을 수 없다는 연구결과를 예방의학 분야 국제학술지 ‘캔서 프리벤션 리서� � 20일자에 발표했다. 연구팀은 미국, 캐나다, 푸에르토리코에 거주하는 3만5533명의 남성을 대상으로 33개월 동안 추적 조사를 실시했다. 연구팀은 실험 전 대장내시경을 통해 대장 속 용종을 모두 제거한 뒤 세 그룹으로 나눠 한 그룹에게는 비타민E, 다른 그룹은 셀레늄, 또 다른 그룹은 비타민E와 셀레늄 모두를 복용토록 했다. 33개월 후 이들의 대장 속을 조사한 결과 대부분의 남성들에게 하나 이상의 용종이 발생했다는 것을 발견했다. 연구팀은 비타민E와 셀레늄을 장기복용할 경우 전립선암 유발 위험을 높일 뿐만 아니라 포도당에 대한 인슐린 분비반응을 저하시켜 2형 당뇨병의 위험까지 높인다는 사실도 발견했다. 피터 랜스 박사는 “이번 연구를 통해 비타민E와 셀레늄이 대장암의 원인인 용종을 예방한다는 어떤 증거도 발견할 수 없었던 만큼 암 예방에 도움이 된다는 각종 보조제 복용에 좀 더 신중할 필요가 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정치의 시대다. 대화술의 1원칙은 ‘처음 만난 사람과는 정치나 종교 같은 이야기는 피하고 날씨처럼 가벼운 소재로 대화를 이끌어 가야 한다’라지만 최근 우리나라에서는 ‘최순실’ ‘국정 농단’만으로도 대화가 대동단결되는 분위기다. 어느 나라나 마찬가지로 우리나라에서도 정치에 대한 국민 신뢰도는 바닥이요, 조롱의 대상이 되고 있다. 사실 정치(政治)는 ‘원칙에 따라 바르게 다스리는 것’이라는 뜻을 갖고 있다. 지금처럼 정치 담론이 봇물을 이루고 있는 것은 사회 각 분야에서 제대로 된 ‘정치’가 없기 때문이라고 해석할 수 있을 것이다. 얼마 전 과학계 인사와 자리를 함께할 기회가 있었다. 오랜만에 만났음에도 과학계 현안보다는 최순실 국정 농단을 비롯한 작금의 정치 상황을 이야기한 시간이 더 길었던 것 같다. 이야기 끝 무렵 이 인사는 “요즘 돌아가는 걸 보면 차기 정부가 조기 등판할 가능성이 커지는 것 같은데 미래창조과학부는 어떻게 될 것 같으냐”고 물어왔다. 과학기술과 정보통신기술(ICT), 창조경제를 담당해온 미래부의 존폐는 과학계는 물론 ICT계에서도 관심사로 떠오르고 있다. 현재의 거버넌스로는 어느 한쪽도 만족시키지 못하고 있다는 공감대를 감안하면 차기 정부에서 미래부의 변화는 피할 수 없어 보인다. 문제는 과학계 인사 누구나 과학기술 거버넌스의 변화에 대해 이야기하지만 정작 전체의 목소리로 터져 나오고 있지 않다는 것이다. 과학기술은 가치 중립적이고 정치와는 무관하다는 암묵적 공감대가 침묵을 강요하고 있는 것이다. 과잉이라고 해도 과언이 아닐 만큼 정치의 시대에 과학기술계는 정치 담론이 없는 이상한 상황이 되고 있다. ‘1984’ ‘동물농장’의 영국 작가 조지 오웰은 “정치적이란 용어는 성취하고자 하는 사회가 어떤 사회여야 할 것인가라는 문제를 놓고 다른 사람들의 생각을 바꿔 보려는 욕망을 말한다. 예술은 정치와 무관해야 한다는 견해 자체도 하나의 정치적 태도다”라고 말했다. 과학계도 마찬가지다. 현재처럼 사회로부터 받은 많은 지원을 연구성과로 보여주는 것만으로 ‘과학자의 사회적 책임’을 다했다는 생각을 넘어서야 한다. ‘합리적이고 과학적인 사회’가 과학기술인들의 이상이라면 연구실을 벗어나 좀 더 적극적으로 과학 거버넌스에 대해 발언해야 한다. 연구비를 더 확보하기 위해서가 아니라 연구자들이 입버릇처럼 말하는 ‘사회를 위하는 길’과 뒷 세대를 위해 무엇을 해야 할까를 진정 고민한다면 지금처럼 행정가 중심이 아닌 과학기술인이 중심이 된 과학기술 거버넌스부터 만들어야 한다. 현장 과학자들의 목소리가 적극적으로 터져 나오지 않는다면 어설프게 외국 사례를 들먹이는 얼치기 정치인과 행정가들, 그리고 한자리 차지해 보겠다는 욕심 많은 과학자들의 손에 과학기술계가 또다시 놀아나지 않을 것이라 장담할 수 있을까. ‘누군가 해주겠지’라는 생각에 과학기술자들이 손 놓고 있는 상황이 계속된다면 과학기술부가 교육과학기술부로 통합되고 다시 미래창조과학부로 이합집산된 전철을 밟을 가능성만 커질 뿐이다. edmondy@seoul.co.kr

“꿈속에서 본 화이트 크리스마스….” 캐럴 가사처럼 지난해에 이어 올해도 소담스러운 눈이 내리는 화이트 크리스마스는 꿈에서나 찾아야 할 것 같다. 민간기상업체 케이웨더는 “크리스마스이브인 24일은 중국 북동지방에서 동진하는 고기압의 영향을 받아 맑은 날씨를 보이겠지만 눈 내릴 가능성은 매우 희박하다”고 20일 예보했다. 특히 24일 서울 아침 최저기온은 전날보다 4도가량 낮은 영하 6도까지 떨어지는 반짝 추위를 보일 것으로 보인다. 그러나 오후부터는 평년 기온을 회복하면서 크리스마스이브를 즐기기 좋을 것으로 케이웨더는 전망했다. 또 25일은 오후 늦게 제주도부터 비가 내리기 시작해 밤에는 전남 해안까지 확대될 것으로 예보됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번 주 토요일은 전 세계 어린이들이 한결같은 마음으로 기다리는 크리스마스 이브입니다. 산타 할아버지의 존재를 믿는 아이들은 12월 초부터 ‘산타 할아버지는 언제 오시냐’를 시작으로 갖가지 산타클로스에 대한 질문공세로 부모들을 난감하게 만들기도 합니다.산타클로스가 전 세계 어린이들에게 선물을 주기 위해 얼마나 빨리 움직여야 하는지는 어른인 저도 궁금합니다. 이런 궁금증은 과학자들에게도 마찬가지인가 봅니다. 미국 노스캐롤라이나주립대 항공우주공학부 래리 실버버그 교수는 산타클로스의 선물 배달을 과학적으로 분석한 자타공인 ‘산타클로스 수학’ 전문가입니다. 실버버그 교수 연구팀은 2000년대 중반 산타클로스의 선물 배달과 관련한 궁금증을 수학적으로 풀어 논문으로 발표했습니다. ●8시간 동안 7500만 가구 선물 배달 그에 따르면 산타클로스가 종교에 상관없이 전 세계 어린이에게 선물을 준다고 가정할 때 선물을 받을 어린이는 약 2억명이라고 합니다. 5억 1800㎢의 공간에, 한 가정 평균 2.67명의 아이가 있다고 가정하면 산타클로스가 방문해야 할 가구는 평균 간격이 2.67㎞인 7500만 가구에 달합니다. 이동거리는 약 1억 9634만㎞라는 계산이 나옵니다. 또 연구팀은 산타클로스가 선물을 배달하기 최적의 시간은 아이들이 잠든 뒤 깨기 직전까지인 24일 밤 10시부터 25일 새벽 6시까지라고 봤습니다. 이런 수치를 넣으면 산타클로스는 시속 818만 300㎞, 초속으로는 2272㎞ 속도로 썰매를 끌어야 한다는 결론이 도출됩니다. 이 속도는 비행속도만 계산한 것이고 산타클로스가 썰매에서 내려 굴뚝으로 들어가 선물을 내려놓는 시간은 전혀 감안하지 않은 것입니다. 만약 선물을 주는 시간까지 고려한다면 이동속도는 더 빨라져야 할 것이고 한 집을 방문하는 시간은 거의 마이크로초 정도가 될 것입니다. 눈 깜짝할 시간이니 아이들이 산타 할아버지를 못 보는 것도 당연하겠지요. 문제는 음속의 100배를 훌쩍 넘는 이런 속도로 이동할 경우 발생하느 ‘소닉붐’입니다. 소닉붐은 비행장 옆에서 발생하는 소음의 수백배에 달하는 굉음인데, 산타클로스가 초속 수천㎞로 달리려면 소닉붐이 나올 수밖에 없습니다. 크리스마스 이브 밤부터 이튿날 새벽까지 전 세계는 엄청난 소리에 시달린다는 것이죠. 산타클로스의 선물을 기다리다가 자칫 난청을 겪지 않을까 살짝 걱정까지 됩니다. ●선물 배달에 요정들 도움 받을 수도 실버버그 교수팀은 이런 문제의 해결책까지 내놨습니다. 각종 애니메이션에 나온 것처럼 산타클로스가 산타요정 750명의 도움을 받아 배달지역을 분담한다면 각각의 썰매는 시속 129㎞만 내더라도 충분히 제시간에 배달을 완료할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 요정들이 많을수록 산타 선물은 좀더 편하게 배달될 수 있다는 이야기입니다. 어쨌든 아이들이 자꾸 산타할아버지가 어디 있느냐고 묻는다면 고민할 필요 없이 북미항공우주방위사령부(NORAD)의 ‘산타 추적’ 홈페이지(www.noradsanta.org)를 찾아보세요. 1955년부터 61년째 군사위성과 지상레이더 등을 이용해 매년 크리스마스 이브인 24일 0시(한국시간 24일 오후 5시)부터 가상의 산타클로스 위치정보를 제공하고 있으니까요. 크리스마스 이브에는 노라드 사령관이 직접 어린이들에게 성탄메시지를 보내고 산타클로스가 선물을 무사히 전달할 수 있도록 호위 전투기 조종사를 선발해 임명하는 이벤트를 열기도 합니다. 크리스마스 시즌을 맞아 올 한 해를 되돌아보면 국내에서는 각종 아동학대 소식에 나라 밖에서는 전쟁터 속 비참한 아이들 소식이 유독 많이 들려왔습니다. 산타클로스가 전 세계 모든 아이들이 삶의 무게에 힘겨워하지 않고 행복한 웃음을 지을 수 있도록 평화의 선물을 가져다줬으면 하는 바람입니다. edmondy@seoul.co.kr

　중력파 발견, 세기의 대결로 주목받은 구글의 인공지능 알파고, 전 세계를 공포에 떨게 한 지카바이러스, 지구온난화로 인한 산호의 백화현상, 세 부모 아이, 국제학술지의 접근 제한성에 대항한 해커?. 　세계적인 과학저널 ‘네이처’는 19일 올 한해를 뒤흔든 과학계 10대 인물을 선정해 발표했다. 가장 먼저 이름을 올린 사람은 가브리엘라 곤잘레즈 미국 루이지애나 주립대 물리학과 교수다. 지난해에 이어 올 초 중력파를 관측한 레이저간섭계중력파 관측소(LIGO) 연구단의 대변인을 맡고 있는 곤잘레즈 교수는 지난 2월 중력파 검출 공식 발표 당시 “이번 검출 성공에 따라 중력파 천문학은 천체 연구에 있어서 실제적 연구분야가 됐다”고 선언하는 등 중력파 연구의 중심에 서 있는 인물이다. 　두 번째로는 올해 3월 이세돌 9단과 인공지능(AI) 알파고의 바둑대결을 성사시킨 구글 딥마인드의 CEO 데미스 하사비스 박사가 꼽혔다. 바둑에서 인공지능의 승리가 쉽지 않을 것이라는 당초 예상을 뒤집고 4대 1로 승리함으로써 AI 발전의 새로운 단계에 접어들게 했다는 평가를 받고 있다. 　지난달 말 세계 최대 산호초 군락지역이면서 세계자연문화유산인 호주의 ‘그레이트 배리어 리프’가 해수온도 상승으로 인해 백화현상이 발생하면서 사상 최대 규모의 산호소멸이 나타나고 있음을 밝힌 테리 휴즈 호주 제임스쿡대학 교수도 올해의 과학자로 이름을 올렸다. 　또 지난해 남미지역을 시작으로 전 세계로 빠르게 확산된 지카바이러스에 임산부가 감염될 경우 소두증을 가진 아이가 태어날 수 있다는 사실을 세계 최초로 규명한 병리학자 셀리나 투르키 브라질 오스왈도크루즈 재단 박사도 선정됐다. 　지난 4월 세계 최초로 엄마가 둘, 아빠가 한 명인 ‘세 부모 아이’를 탄생시킨 주역인 존 장 미국 뉴욕 뉴호프산부인과 박사도 이름을 올렸다. 장 박사팀은 중추신경계 질환을 앓고 있는 여성의 난자에서 세포핵을 추출한 다음 핵을 제거한 다른 여성의 건강한 난자에 주입해 만든 난자를 환자 남편의 정자와 수정시켜 아이를 낳게 하는데 성공했다. 　이 밖에도 슈퍼온실가스로 불리는 수소불화탄소(HFC) 금지를 골자로 한 국제협약 기반을 마련한 거스 벨더스 네덜란드 국립공중보건환경연구소 박사, 폐쇄적인 논문열람시스템을 갖고 있는 대형 저널에 대항해 약 5800만건의 학술논문을 자유롭게 보고 다운로드 받을 수 있도록 만든 사이허브(Sci-Hub) 설립자인 28살의 카자흐스탄 출신 대학원생 겸 해커인 알렉산드라 엘바카얀도 올해의 10대 과학계 인사로 꼽혔다. 또 유전자 교정기술의 일대 혁신이라고 불리는 ‘크리스퍼 유전자 가위’ 기술에 대해 비판적인 시각을 제시한 케빈 에스벨트 미국 MIT 교수, 태양에서 가장 가까운 지구형 행성 ‘프록시마 센타우리’를 발견한 길렘 앙글라다-에스쿠데 영국 퀸메리대 교수, 성적 소수자인 게이, 레즈비언, 트랜스젠더 과학자의 과학계에서 소외문제를 제기한 미국 핵물리학자인 엘레나 롱 박사도 이름을 올렸다. 　리처드 모나스터스키 네이처 뉴스부문 에디터는 “올해 선정된 10명의 과학자는 천문학에서 생물학, 과학계 내 소수자 인권 옹호자까지 다양한 사람으로 구성돼 있다”며 “이들은 과학계 뿐만 아니라 그들이 속해 있는 사회의 변화를 이끌어 낼 중요한 인물들”이라고 평가했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번 주 토요일은 전 세계 어린이들이 한결같은 마음으로 기다리는 크리스마스 이브입니다. 산타 할아버지의 존재를 믿는 아이들은 12월 초부터 ‘산타 할아버지는 언제 오시냐’를 시작으로 갖가지 산타클로스에 대한 질문공세로 부모들을 난감하게 만들기도 합니다.산타클로스가 전 세계 어린이들에게 선물을 주기 위해 얼마나 빨리 움직여야 하는지는 어른인 저도 궁금합니다. 이런 궁금증은 과학자들에게도 마찬가지인가 봅니다. 미국 노스캐롤라이나주립대 항공우주공학부 래리 실버버그 교수는 산타클로스의 선물 배달을 과학적으로 분석한 자타공인 ‘산타클로스 수학’ 전문가입니다. 실버버그 교수 연구팀은 2000년대 중반 산타클로스의 선물 배달과 관련한 궁금증을 수학적으로 풀어 논문으로 발표했습니다. ●8시간 동안 7500만 가구 선물 배달 그에 따르면 산타클로스가 종교에 상관없이 전 세계 어린이에게 선물을 준다고 가정할 때 선물을 받을 어린이는 약 2억명이라고 합니다. 5억 1800㎢의 공간에, 한 가정 평균 2.67명의 아이가 있다고 가정하면 산타클로스가 방문해야 할 가구는 평균 간격이 2.67㎞인 7500만 가구에 달합니다. 이동거리는 약 1억 9634만㎞라는 계산이 나옵니다. 또 연구팀은 산타클로스가 선물을 배달하기 최적의 시간은 아이들이 잠든 뒤 깨기 직전까지인 24일 밤 10시부터 25일 새벽 6시까지라고 봤습니다. 이런 수치를 넣으면 산타클로스는 시속 818만 300㎞, 초속으로는 2272㎞ 속도로 썰매를 끌어야 한다는 결론이 도출됩니다. 이 속도는 비행속도만 계산한 것이고 산타클로스가 썰매에서 내려 굴뚝으로 들어가 선물을 내려놓는 시간은 전혀 감안하지 않은 것입니다. 만약 선물을 주는 시간까지 고려한다면 이동속도는 더 빨라져야 할 것이고 한 집을 방문하는 시간은 거의 마이크로초 정도가 될 것입니다. 눈 깜짝할 시간이니 아이들이 산타 할아버지를 못 보는 것도 당연하겠지요. 문제는 음속의 100배를 훌쩍 넘는 이런 속도로 이동할 경우 발생하느 ‘소닉붐’입니다. 소닉붐은 비행장 옆에서 발생하는 소음의 수백배에 달하는 굉음인데, 산타클로스가 초속 수천㎞로 달리려면 소닉붐이 나올 수밖에 없습니다. 크리스마스 이브 밤부터 이튿날 새벽까지 전 세계는 엄청난 소리에 시달린다는 것이죠. 산타클로스의 선물을 기다리다가 자칫 난청을 겪지 않을까 살짝 걱정까지 됩니다. ●선물 배달에 요정들 도움 받을 수도 실버버그 교수팀은 이런 문제의 해결책까지 내놨습니다. 각종 애니메이션에 나온 것처럼 산타클로스가 산타요정 750명의 도움을 받아 배달지역을 분담한다면 각각의 썰매는 시속 129㎞만 내더라도 충분히 제시간에 배달을 완료할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 요정들이 많을수록 산타 선물은 좀더 편하게 배달될 수 있다는 이야기입니다. 어쨌든 아이들이 자꾸 산타할아버지가 어디 있느냐고 묻는다면 고민할 필요 없이 북미항공우주방위사령부(NORAD)의 ‘산타 추적’ 홈페이지(www.noradsanta.org)를 찾아보세요. 1955년부터 61년째 군사위성과 지상레이더 등을 이용해 매년 크리스마스 이브인 24일 0시(한국시간 24일 오후 5시)부터 가상의 산타클로스 위치정보를 제공하고 있으니까요. 크리스마스 이브에는 노라드 사령관이 직접 어린이들에게 성탄메시지를 보내고 산타클로스가 선물을 무사히 전달할 수 있도록 호위 전투기 조종사를 선발해 임명하는 이벤트를 열기도 합니다. 크리스마스 시즌을 맞아 올 한 해를 되돌아보면 국내에서는 각종 아동학대 소식에 나라 밖에서는 전쟁터 속 비참한 아이들 소식이 유독 많이 들려왔습니다. 산타클로스가 전 세계 모든 아이들이 삶의 무게에 힘겨워하지 않고 행복한 웃음을 지을 수 있도록 평화의 선물을 가져다줬으면 하는 바람입니다. edmondy@seoul.co.kr

애니메이션 캐릭터들 움직임벡터 등 이용 실사처럼 제작‘광학 흐름’ 도입한 심장 분석확장성 심근경색 쉽게 판독물고기 성장률·자연 사망률수산 자원량까지 예측 가능 “수학을 모르는 자는 세계를 이해하지 못하고 자신의 무지함을 인식조차 못한다.”(영국 철학자 프란시스 베이컨, 1561~1626) 수학의 명료함과 결과의 명확성은 많은 과학자와 철학자, 심지어 예술가들까지 매혹시켜 왔다. 그렇지만 당장 수학 때문에 골머리를 앓고 있는 학생들이나 일반인들은 ‘이렇게 어렵고 힘들게 배워서 과연 써먹을 수는 있는 걸까’라는 의문을 품는다. 인류와 함께 시작한 가장 오래된 학문 중 하나인 수학은 고대 그리스와 중세 유럽에서는 우주를 보는 창이자 생각의 언어로 인식돼 학문을 하는 사람은 반드시 알아야 하는 일종의 기본 인문학 성격이 강했다. 15세기 과학혁명기를 거쳐 근대 과학이 발전하면서 수학은 자연과 복잡한 과학이론을 간단하게 풀어내는 데 사용되기 시작했다. 문제는 과학이 복잡해지면서 수학도 점점 일반인들과 멀어지게 됐다는 것이다. 그런 수학이 다시 우리의 일상으로 되돌아오고 있다. 1990년대 들어 과학선진국들을 중심으로 산업현장의 기술적 문제를 해결하는 데 수학적 방법을 적극 도입하면서부터의 일이다. 2010년대에 들어서면서 빅데이터와 인공지능(AI)기술이 수학과 접목돼 세상의 거의 모든 문제를 수학으로 표현하고 해석할 수 있는 본격적인 산업수학의 시대로 접어들게 됐다. 세계 최대 온라인 상거래 기업인 아마존이 회원 각자에게 맞춤형 상품을 추천하거나 미국의 다국적 석유화학기업 엑손모빌이 반사신호 해석기법으로 석유 매장량을 예측하는 것, 애니메이션 제작사인 픽사가 벡터나 등위집합을 이용해 사람의 움직임과 똑같은 영상을 만들어 내는 것도 모두 산업수학 덕분이다. 그렇지만 국내 사정은 사뭇 다르다. 산업현장과 수학계 간 협업 관계가 거의 없고 대학의 교육도 순수수학 위주로 운용되고 있어 산업수학의 기반이 약하다. 이 때문에 지난해 7월 국가수리과학연구소와 미래창조과학부는 고급 수학을 활용해 산업현장의 다양한 난제들을 해결하는 ‘산업수학 점화프로그램’을 가동하기 시작했다. 20일 서울 서초구 양재동 엘타워에서는 산업수학 전문가와 청소년, 일반인 등 500여명을 초청해 이 같은 내용이 포함된 산업수학 점화프로그램 최종 성과발표회를 겸한 ‘모두가 함께하는 산업수학 축제’를 연다. 이 자리에서는 전국 21개 대학의 연구자들이 금융, 의료, 정보보안, 바이오 등 다양한 분야의 34개 기업 및 공공기관과 진행한 프로젝트 결과를 발표한다. 이 가운에 눈에 띄는 것은 카이스트 수리과학과 이창옥 교수팀과 서울아산병원이 개발한 초음파 영상을 통한 확장성 심근경색 측정법 개발이다. 심장 근육 이상으로 심장이 확장되고 심장기능은 저하되는 심장질환인 ‘확장성 심근경색’은 원인을 찾기 쉽지 않은 질환으로 진단은 주로 초음파 영상 촬영으로 한다. 문제는 초음파 영상 자체의 한계 때문에 심장의 세로 변형률을 나타내는 ‘GSL’값을 측정하기 어렵다는 문제가 있다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 연구진은 심장벽에 점들을 표시하고 시간에 따른 움직임을 측정하는 데 ‘광학 흐름’이라는 수학적 측정 방식을 도입했다. 그 결과 초음파 측정만으로도 심장의 4차원 분석이 가능해져 확장성 심근경색을 쉽게 판독해 낼 수 있게 됐다. 또 부산대 수학과 정일효 교수팀은 국립수산과학원과 손잡고 수리 생물모델링 기법으로 물고기의 성장률과 자연 사망률, 어획으로 인한 감소율 등을 계산해 수산 자원량을 예측할 수 있는 기법을 도출하는 데 성공했다. 미래의 물고기 숫자는 현재 물고기 숫자와 앞으로 태어날 치어의 수, 외부에서 이주해 오는 숫자에서 죽거나 외부로 이동해 가는 숫자를 뺌으로써 예측할 수 있게 된다. 특히 물고기 사망률은 자연 사망률과 사람의 어획에 따른 사망률을 계산해야 하는 복잡한 과정이 필요하다. 박형주 국가수리과학연구소장은 “산업수학은 산업현장의 문제를 수학적으로 해결하거나 고급 수학이론을 산업에 적용하는 수학의 한 분과로 수학이라고 하면 어렵고 실생활과 동떨어져 있다는 편견을 깨는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

박테리아/베른하르트 케겔 지음/권상희 옮김/다른세상/360쪽/1만 8000원 30억년과 500만년. 우리가 흔히 세균이라고 부르는 박테리아와 인간의 역사다. 박테리아는 지구의 주인을 자처하는 인간보다 훨씬 오래전에 태어났고, 진화론적 관점에서 보자면 조상 격이다. 그런 박테리아를 인간은 박멸의 대상으로 본다. 2차 세계대전을 연합국의 승리로 이끈 숨은 공로자로 평가받는 ‘페니실린’은 박테리아가 일으키는 감염병을 치료하기 위해 개발됐다. 살균제, 세정제 등도 박테리아를 없애 ‘멸균’ 상태를 만들기 위한 것들이다. 문제는 최근 들어 박테리아들이 인간에 대한 본격적인 반격을 시작했다는 것이다. 항생제로도 죽이지 못하는 슈퍼박테리아 등장이 대표적이다. 지구에서 30억년 이상 살아남은 것은 ‘적응’이라는 그들만의 특별한 생존 전략 덕분이다. 대학에서 화학과 생물학을 공부하고 독일에서 과학전문 작가로 활동하는 저자는 박테리아의 모든 것을 파헤치면서, 박테리아가 없었더라면 현재의 인류는 물론 지구는 존재할 수 없었을 것이라고 주장한다. 지구 최초의 생물체이자 첫 번째 박테리아인 남세균이 독성물질을 흡수하고 산소를 만들어 내 다세포 생물이 나올 수 있고 인류가 탄생할 환경을 만들었다는 것이다. 당장 우리 피부에만 박테리아가 수십억개 살고 있다. 몸속에 사는 것까지 포함하면 100조개에 이른다. 이 중에는 우리가 먹은 음식을 골고루 흡수시키고 병원균과 기생충으로부터 보호하는 착한 박테리아도 상당수 있다. 장내 박테리아의 종류와 숫자에 변화가 생기면 각종 염증질환은 물론 우울증 같은 정신적 문제까지 일으킨다는 연구 결과도 나와 있다. 예전에는 볼 수 없었던 현대인의 골칫거리인 비만과 당뇨, 천식, 각종 알레르기 질환, 아토피 등도 모두 ‘멸균’과 ‘살균’의 결과로 나타난 신종 질환이라고 저자는 지적한다. 박테리아는 인간에게 해를 주기도 하지만 실제론 신약 개발, 신재생에너지 개발 등에 활용되면서 좋은 일을 많이 한다. 해면동물 몸속에 사는 박테리아로 에이즈 치료용 항바이러스제 ‘아지도티미딘’을 개발했다. 모기 몸속 월바키아 박테리아로 뎅기열 바이러스의 독성과 전염성을 낮출 수 있다는 연구도 있다. 이런 상황에도 박테리아의 일부분인 병원균만 보고 무조건 세균은 다 없어져야 한다고 주장할 수 있을까. ‘지즉위진간’(知則爲眞看), 아는 만큼 보인다. 문화재나 예술작품에만 해당되는 말이 아니다. 이 책으로써 박테리아를, 더 나아가면 자연과 과학을 알게 된 만큼 달리 보이고 사랑하게 될 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr