암 환자들은 암 조직을 떼어 내는 외과 수술 외에 방사선과 화학적 항암 치료 등을 이용해 치료를 받는다. 최근에는 암 조직만을 목표로 하는 표적 항암 치료제 사용이 늘고 있지만 여전히 화학적 항암제를 많이 쓰고 있다. 문제는 화학 항암제는 암 조직뿐만 아니라 정상 조직까지 공격해 위장 장애, 탈모, 골수 파괴로 인한 빈혈 등의 부작용이 발생한다는 것이다. 특히 항암제로 인한 탈모는 항암 치료 환자 약 65%에서 나타나는 일반적인 부작용인데도 구체적인 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태다. 서울대 의대 피부과 권오상 교수팀은 항암제가 사람의 모낭에 어떤 영향을 미치는지에 대한 항암제 원인 탈모 메커니즘을 최초로 규명하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 피부과학 분야 국제학술지 ‘피부과학 탐구’ 3월호 표지 논문으로 실렸다. 지금까지 항암제로 인한 탈모 연구는 모낭을 실험용 접시에 배양하는 방식으로 이뤄져 실질적인 인체 내 반응과 메커니즘을 밝혀내는 데 한계가 있었다. 또 사람을 대상으로 한 실험은 치료 중인 환자를 대상으로 해야 한다는 윤리적 문제에 부딪혔다. 권 교수팀은 우선 유전자 변형을 통해 사람의 모낭을 이식하더라도 면역 거부 반응을 일으키지 않는 면역 결핍 생쥐를 만들었다. 연구팀은 이 생쥐에게 모낭을 이식해 머리카락이 자라도록 한 뒤 항암제를 주사해 모낭이 어떻게 변하는지 생체 내 반응을 관찰했다. 연구진은 탈모증을 일으키는 대표적인 항암제이자 면역억제제인 ‘사이클로포스파마이드’를 사용했다. 그 결과 권 교수는 항암제 용량에 따라 모낭의 생장, 회복, 퇴행기 등 모낭 주기가 변한다는 사실을 밝혀냈으며 기존에 알려진 것과 달리 항암 화학 치료를 받더라도 모낭줄기세포는 영향을 받지 않는다는 것도 확인했다. 연구진은 모낭줄기세포의 활성도를 높이는 방법과 항암제로 인한 영구 탈모 현상의 메커니즘을 찾기 위한 추가 연구를 진행 중이다. 권 교수는 20일 “항암 치료를 하더라도 모낭줄기세포는 보존된다는 사실을 규명해 암 환자의 큰 고민 중 하나인 탈모 현상뿐 아니라 일반인의 탈모 현상도 해결할 수 있는 단초를 마련했다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번 주말은 화창하고 포근해 나들이에 나서기 좋은 날씨를 보이겠다. 다만 중국발 스모그의 영향으로 미세먼지 농도가 다소 올라갈 가능성도 있다. 기상청은 “19일은 고기압의 영향권에 들고 따뜻한 남서풍이 불면서 전국적으로 맑고 평년보다 높은 기온 분포를 보여 포근하겠다”고 18일 밝혔다. 그러나 주말에는 북풍 기류를 타고 중국에서 대기오염 물질이 유입되면서 미세먼지와 초미세먼지 농도가 일시적으로 높아질 가능성이 있다. 이날 강릉의 낮 기온은 21.2도까지 오르고 동두천 19.7도, 서울 19.2도 등 중북부 지방을 중심으로 평년보다 7~8도 높아 4월 하순에 해당하는 봄 날씨를 보였다. 토요일인 19일 전국 아침 최저기온은 3~12도, 낮 최고기온은 10~20도로 예보됐다. 서울 낮 기온은 17도, 대전 16도, 전주·대구·부산 17도, 광주 18도, 제주 14도로 예상된다. 다음주도 일주일 내내 비가 없는 맑은 날씨를 보이겠다. 다음주 서울의 낮 기온은 13~15도 분포로 예상된다. 기상청 관계자는 “당분간 포근한 봄 날씨를 보이겠으나 낮과 밤의 기온차가 10도 내외로 클 것으로 예상되는 만큼 환절기 건강관리에 유의해 달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

젊음이란 일관된 메시지를 브랜드 이미지로 전달해 온 ‘카스’가 지난해 7월 선보인 프리미엄급 신개념 맥주 ‘카스 비츠’로 인기몰이 중이다. 갈색병 대신 코발트블루 색상으로, 좌우 비대칭의 굴곡진 곡선형 라인의 병이 눈길을 끄는 제품이다. 젊은층이 열광하는 EDM 등 비트 중심 음악의 역동성을 형상화한 병 모양에 손으로 돌려 따는 ‘트위스트 캡’을 장착했고, 손에 쥐었을 때 착 달라붙는 ‘그립감’을 키워 실용성을 높였다. 알코올 도수 5.8로 평균 5도 미만의 일반 맥주들보다 센 편이지만, 특수공법으로 칼로리를 낮추고 상쾌하면서 깨끗한 뒷맛을 구현해 냈다. 제품 출시 전 평가에서 소비자들은 깔끔한 뒷맛, 부드러운 목 넘김, 상쾌하고 시원한 맛을 신제품의 강점으로 꼽았다. 1994년 출시된 뒤 카스는 맛, 패키지, 이미지 등에서 쇄신을 거듭했을 뿐 아니라 다양한 서브 브랜드를 출시해 브랜드 선호도와 점유율에서 1위를 차지했다. ‘카스 후레쉬’로 전통적인 맥주 맛을 유지하면서 칼로리를 낮춘 ‘카스 라이트’, 진한 맛을 낸 고알코올 맥주 ‘카스 레드’, 천연 레몬즙을 함유시킨 ‘카스 레몬’ 등이 대표 브랜드다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

롱텀에볼루션(LTE)이나 와이파이가 아닌 TV에서 사용하는 주파수를 이용해 보일러, 가스, 냉장고 등을 켜고 끌 수 있을 뿐 아니라 화재 감시, 범죄 예방 등에도 활용할 수 있는 사물인터넷(IoT)용 무선통신칩이 개발됐다. 한국전자통신연구원(ETRI) UGS무선통신연구실은 TV 주파수 중 방송용으로 사용되지 않는 대역을 활용, 초당 1.6메가비트(Mb)의 속도로 반경 2㎞ 범위까지 데이터를 전송할 수 있는 통신칩(가로·세로 1.5㎝)을 완성했다고 17일 밝혔다. 연구팀이 활용한 주파수는 470~698메가헤르츠(㎒) 대역으로 기존 와이파이 주파수에 비해 전파 도달거리가 넓고 건물 등 장애물 투과율도 우수하다. 전 세계적으로 도심 외곽 지역 무선인터넷망 구축이나 와이파이 서비스 지역 확대를 위해 TV 유휴대역 주파수를 이용하는 사례가 늘고 있다. 연구팀은 “통신칩을 계량기나 폐쇄회로(CC)TV 등에 내장할 경우 화재가 난 곳 주변의 칩들이 전송해 오는 영상을 보고 실제 불이 났는지, 범죄가 발생했는지 실시간으로 파악할 수 있을 뿐만 아니라 독거노인 안전 서비스에도 쓸 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.c o.kr

국내 연구자가 포함된 국제 공동연구진이 백혈병을 유발하는 유전자를 찾아내 혈액암뿐만 아니라 각종 암 치료의 단초를 마련했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 고명곤 교수와 기초과학연구원(IBS) 유전자항상성연구단 안정은 박사, 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UC샌디에이고) 앤자나 라오 교수, 독일 암연구센터 루카스 차베스 교수 국제 공동연구팀은 체내 ‘TET’라는 단백질 유전자가 없거나 부족할 경우 악성 골수성 백혈병이 발생하게 된다는 사실을 밝혀내고 자연과학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다. 연구진이 주목한 TET단백질은 세포 내 암 억제 기능을 갖고 있다. 이 때문에 세포 내 TET 단백질이 적거나 없을 경우 백혈병을 비롯한 각종 암이 발생할 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 실제로 연구팀은 생쥐의 조혈모세포에서 TET 단백질을 제거하자 1주일 만에 조직과 세포에 암의 징후가 나타났고, 4~5주 만에 악성 골수 백혈병이 발병해 사망한 것을 발견했다. 조혈모세포는 골수에서 만들어지는 혈액의 주요 성분 중 하나다. TET 단백질이 제거된 조혈모세포는 적혈구로 분화되거나 면역기능을 갖고 있는 림프구로 분화하지 못하기 때문에 암이 쉽게 발생되는 것으로 분석됐다. TET단백질이 부족할 경우 DNA가 외부 영향으로 손상되더라도 복구되지 않는 것으로 밝혀졌다. 고 교수는 “DNA 손상이 쌓이면 세포가 암을 촉진시킨다는 것을 밝혀냄으로써 DNA 염기서열의 화학적 변형과 암 세포 생성이라는 과정 사이에서 새로운 연결고리를 찾아냈다는 데 의미가 있다”면서 “TET 단백질 발생 수준과 활성화 정도를 유전자 단위에서 조절할 수 있다면 악성 백혈병을 치료할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌신경 모사 ‘뉴로모픽칩’ 개발 GPU 열 발생 문제 등 해결해야 지난 일주일간 전 세계를 뜨겁게 달궜던 이세돌 9단과 구글의 인공지능 알파고의 바둑대결이 막을 내렸다. 표면적으로는 4대1이라는 성적으로 알파고가 우세했지만 4국이 끝난 뒤 데미스 하사비스 구글 딥마인드 대표가 “이 사범 덕분에 알파고의 약점을 파악하게 됐다”고 말한 것처럼 완벽해 보이는 인공지능도 한계를 갖고 있음을 알 수 있었다. 1202개의 중앙처리장치(CPU), 176개의 그래픽처리장치(GPU)로 구성된 알파고는 딥러닝 기술로 프로기사의 기보 16만개를 5주 만에 학습했다. 보통 사람이 1년에 1000개 정도의 기보를 공부한다고 한다. 따라사 알파고가 학습한 기보의 숫자는 평생 배워도 따라갈 수 없는 숫자다. 알파고는 스스로 대국해 훈련하는 강화학습 기능까지 갖추고 있다. 알파고는 몬테카를로 트리 탐색(MCTS) 기법에 컨볼루션 신경망(CNN)을 이용해 다음 수를 찾고, 기보를 바탕으로 다음 착점 장소를 빠르게 찾는 정책 네트워크, 국지적 패턴인식을 통해 승률이 높은 수를 찾는 가치 네트워크를 다단계로 나눠 적용하는 딥러닝 기법으로 최적의 수를 찾는다. 오류처럼 보이는 수는 알파고가 충분히 학습하지 못한 부분에서 어떤 수가 가장 나을지에 대한 분석이 불완전하게 됐기 때문이라는 설명이다. 전문가들은 현재 인공지능 기술개발은 ▲빅데이터를 활용한 딥러닝 기술 ▲인간과 유사한 다양한 형태의 지능 구현 ▲컴퓨터 아키텍처 기술과 시스템 소프트웨어 기술 등 크게 세 방향으로 이뤄지고 있다고 설명한다. 한편 알파고에서 그래픽과 이미지를 처리하는 GPU의 역할이 매우 크다. 문제는 GPU의 연산처리 마이크로프로세서 코어의 수가 GPU 1개당 2000~3000개에 이르기 때문에 과도한 전력수요를 유발하고 이에 따른 엄청난 열이 발생한다는 점이다. 때문에 인공지능 기술은 알고리즘 개선뿐만 아니라 하드웨어적 문제를 해결하는 데도 집중될 것으로 보인다. 민옥기 한국전자통신연구원(ETRI) 휴먼컴퓨팅연구실 실장은 16일 “인공지능 기술을 개발하는 많은 글로벌 기업은 인간의 뇌신경을 모사한 차세대 반도체인 뉴로모픽칩이나 양자역학의 원리에 따라 작동하는 차세대 컴퓨팅기술인 양자컴퓨터 개발 등에 매달리고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울의 낮 기온이 영상 20도까지 올랐던 지난 4일, 덕수궁 근처의 식당에서 만난 김도연(64) 포스텍 총장은 진 웹스터의 소설 ‘키다리 아저씨’의 주인공을 연상시켰다. “전에는 진짜로 190㎝였는데 나이 먹더니 좀 줄어든 것 같다”며 유쾌하게 웃는 그에게 척박했던 국내 공학연구의 토양을 개척하고, 교수와 행정가의 길을 거쳐 한국을 대표하는 두뇌집단인 포스텍을 이끌게 되기까지의 여정을 들어 봤다. -“헤이, 무슈(미스터) 김. 여기 신문 좀 봐봐. 너네 나라 얘기 맞지?” 얼마 전에도 그러더니 기숙사에 같이 있는 녀석이 또다시 아침부터 자존심을 긁었다. 기사 제목이 대략 ‘한국은 세계에서 아기 수출을 가장 많이 하는 나라’였다. 버려진 한국 아기들의 해외 입양에 대한 특집기사였다. 그 프랑스인 학생이 아시아 후진국에서 온 유학생을 조롱할 목적으로 기사를 보여준 건지, 단순히 관심을 나타낸 것뿐인데 내 자격지심이 옹졸하게 받아들인 건지는 알 수 없는 일이었다. 하지만 1976~79년에 걸친 3년 반의 프랑스 유학생활 동안 나는 ‘해외에 나가면 자기 나라 국력만큼 대접받는다’는 말을 하루에도 몇 번씩 절감해야 했다. 그런 일이 있을 때마다 결심했다. “열심히 배워 한국으로 돌아가서 너희들이 깜짝 놀랄 만한 성과를 만들어 다시 돌아오마.” -카이스트(한국과학기술원) 석사를 마친 1976년 초, 서둘러 결혼식을 올리고 프랑스로 건너갔다. 해외 유학은 당초 나의 인생 로드맵에 존재하지 않았다. 공부를 마치면 돈을 벌고 싶었다. 어려서 나의 장래희망은 ‘과학자’도 ‘선생님’도 아닌, 오직 ‘부자’였다. 석사 졸업을 앞두고 박사과정에 진학할지, 취업을 할지 사이에서 고민하고 있는데 뜻밖의 기회가 찾아왔다. 카이스트 졸업생 중 프랑스로 유학하는 학생들에게는 프랑스 정부에서 특별 장학금을 제공한다는 공고가 붙었다. 당시 대한항공이 자국산 에어버스 여객기를 구매해 준 데 대한 프랑스의 정부 차원의 보답이었다. 최양희 미래창조과학부 장관도 그때 나와 같은 케이스로 프랑스 유학 길에 올랐다. -“돈을 벌려고 해도 석사보다는 박사 학위를 받고 와야 기회가 많이 생기지 않겠나.” 당시 프랑스의 기술력은 세계 최고 수준이었다. “우리는 달에 못 가는 게 아니라 가지 않는 것일 뿐”이라고 미국의 달 착륙을 평가절하했던 프랑스였다. 최초의 초음속 여객기 ‘콩코드’, 나중에 한국에 수출한 초고속 열차 ‘TGV’, 세계 최고의 원자력 발전 기술 등이 다 프랑스의 대학과 연구실에서 나온 결과물이었다. -6개월의 프랑스어 랭귀지 스쿨을 거쳐 그해 가을 미셰린타이어 공장으로 유명한 소도시 클레르몽페랑의 블레즈파스칼대에 들어갔다. 그러나 나는 산학협력 연구학생을 자원했기 때문에 유학 생활의 대부분을 파리에 있는 르노자동차 중앙연구소에서 보냈다. 산학협력 과정을 택했던 건 기술의 현장 응용에 관심이 많아서이기도 했지만, 현지 생활비를 벌어야 한다는 생존 차원의 절박함 때문이기도 했다. 유학 시작 6개월 만에 한국에서 아내가 건너 왔는데, 프랑스 정부가 주는 장학금으로는 나 혼자 살아가기도 빠듯했다. 산학협력 연구학생을 하면 르노자동차에서 추가로 연구비와 생활비를 줬다. 자동차 생산공장에 딸린 실험실에서 연구를 하다 보니 어떻게 특허로 연결시킬 수 있을까, 생산라인에서 어떻게 적용할 수 있을까를 고민하는 실용적인 연구를 할 수 있었다. -평안도의 기독교 집안이었던 우리 가족은 북한 정권의 종교 탄압을 피해 남쪽으로 내려왔다. 나는 1952년 피란지인 부산에서 태어나 전쟁이 끝나고 서울로 올라왔다. “공부는 반에서 중간 정도만 해라. 대신에 네가 하고 싶은 것을 마음껏 해라.” 아버지는 중학교 선생님이셨는데, 늘 이렇게 말씀하셨다. ‘우리 아버지는 왜 다른 집들처럼 공부하라고 얘기를 안 하시지?’ 어린 마음에 섭섭함까지 들 정도였는데, 결과적으로 그 말씀만큼은 참 잘 지켰다. 경기고 우리 교실 60명 중에 30등을 왔다 갔다 했다. 동창 중 전교 1등을 도맡아 하며 천재 소리를 듣던 친구가 나노 분야 최고 전문가로 노벨물리학상 후보로 거론되는 우리 학교의 임지순(65) 석좌교수다. -1974년 서울대 재료공학과를 마치고 카이스트 석사 과정에 입학했다. 그 당시 카이스트에 대한 국가적 지원은 대단했다. 20대 학생들의 가장 큰 고민인 병역 의무가 면제됐고, 석사 과정인데도 나라에서 당시 직장인 평균 월급(4만 5000원)의 3분의1이나 되는 1만 5000원을 다달이 생활비로 보조해 줬다. 카이스트 교수들의 월급은 서울대 교수의 3배였고, 아파트도 나왔다. 외국 유학을 마치고 카이스트 교수로 부임하면 대통령이 공항까지 관용차를 보내 줬을 정도였다. -프랑스 유학을 마치고 1979년 7월 돌아옴과 동시에 아주대 기계공학과 조교수로 임용됐다. 그때 나이 27세. 아주대는 1971년 우리나라와 프랑스 정부의 한·불 기술초급대학 설립에 관한 협정 이행을 위해 설립된 학교였는데, 1977년 당시 김우중 대우실업 사장이 인수를 했다. 프랑스 유학을 다녀온 사람들을 교수로 많이 채용했다. -아주대에서 나는 ‘빡빡이 교수’로 불렸다. 병역은 면제받았지만 3주 군사훈련은 필수였다. 귀국하고 얼마 후 훈련소에 들어갔는데, 지금과 달리 그때는 박사 학위 소지자를 거의 볼 수 없었다. “박사님이 그 정도밖에 못하나.” 남보다 한참 늦은 나이에 박사 학위를 받고 들어온 나를 훈련소 조교들이 얼마나 괴롭히던지. 훈련소를 나오고 얼마 되지 않은 그해 9월 1일 첫수업을 하러 들어왔을 때 학생들은 내가 교수라고 하자 처음에는 믿지를 않았다. 군인 머리를 한 멀대 같은 청년이 허여멀건 얼굴로 다니면 먼 발치에서도 못 알아보는 사람이 거의 없었다. -교수 임용 2개월도 안 돼 박정희 대통령이 시해되는 ‘10·26사태’가 일어났다. 이듬해 5월까지 대 학이 문을 닫았다. 계엄령 초기에는 교수들까지 완전히 통제했는데, 얼마 후 교수들은 연구실 출입이 허용됐다. 학교 정문 앞에서 버스를 타고 연구실로 들어가는 식이었는데, 어느 날 버스에 올라온 계엄군이 출입증을 검사하더니 내 직위에 ‘조교수’로 돼 있는 걸 보고는 “야, 조교는 내려. 교수도 아닌 게 왜 여기에 타고 있어”라고 소리를 질렀다. 다행히 옆에 있는 다른 동료 교수가 ‘조교’가 아니라 ‘조교수’라고 말해 줘서 들어갈 수 있었다. -1982년 서울대 재료공학과에서 학과 졸업생을 교수로 유치하겠다는 방침을 세웠다. 그 덕에 1969년 재료공학과 창립 이후 2회 입학생이었던 나는 서울대 교수로 옮길 수 있었다. 당시만 해도 서울대 이외 대학 이공계에서는 인문사회 계열처럼 그냥 강의만 이뤄졌다. 실험실이 갖춰진 대학이 거의 없었다. 절삭공구 하나 변변한 걸 찾기 힘들었다. 아주대에 있을 때도 학교에서 연구를 위한 실험은 거의 할 수 없었다. 그래서 중견기업과 손잡고 기술 실용화 연구를 함께 했었다. 사실 아주대에 있을 때까지만 해도 기술회사를 창업할 요량이었다. 하지만 서울대로 자리를 옮기면서 그 꿈을 버렸다. 훌륭한 학생들과 함께 좋은 논문을 쓰는 공학자가 되겠다는 결심을 비로소 하게 됐다. -당시 연구환경이 얼마나 척박했는지는 상상도 못 한다. 요즘에야 ‘과학기술논문인용색인’(SCI)급 논문이 국내에서 연간 5만건 넘게 나오지만 서울대에 부임하던 해에는 전체 100건이 안 됐다. 제대로 된 첫 논문은 일본 정부의 지원 덕분에 가능했다. 1984년 일본이 전 세계 청년 학자들을 초청해 일본 문화를 소개해 주는 프로그램을 가졌는데, 나는 2개월 반 동안 일본무기재료연구소에 갔다. 거기서 현지 연구원들보다 훨씬 더 열심히 일했다. 그때의 연구 성과를 바탕으로 서울대로 자리를 옮겨 1986년에 처음 SCI급 논문을 낼 수 있었다. -우리 사회 전체에 민주화 바람이 불던 1980년대, 대학은 그 중심에 있었다. 학생과 전투경찰이 아침에 캠퍼스에 같이 등교하던 시절이었다. 1987년 부교수로 승진한 지 얼마 되지 않았는데 선배 교수가 연구실에 찾아와 종잇장 하나를 꺼내 놓았다. “김 교수, 여기에 사인해. 나만 믿고 그냥 하면 돼.” 그 선배가 시키는 일이라면 큰 문제가 될 것 같지 않아 흔쾌히 사인을 했다. 알고 보니 그것은 ‘서울대 교수 4·13 호헌반대’ 성명이었다. 사인을 한 다음날 모든 신문 1면을 그 기사가 장식했고, 해당 교수들 이름이 모두 실명으로 게재됐다. -아침부터 연구실 전화가 불이 났다. 가족이며 친척, 친구들이 “큰일 난 거 아니냐”고 걱정이 이만저만이 아니었다. 걱정은 됐지만 특별히 겁이 나거나 하지는 않았다. ‘잘리면 잘리는 거지. 그런데 해직교수가 되고 나면 나는 뭘 먹고살아야 하지? 당초 꿈대로 돈이나 벌까?’ 그러나 6·10항쟁으로 이어지는 도도한 민주화의 물결 아래 우리 서명 교수들에게 특별한 불이익을 주는 조치 같은 것은 취해지지 않았다. 그러나 나는 수시로 어찌해 볼 수 없는 나의 현실을 한탄하며 남몰래 눈물을 훔쳐야 했다. 교내에 경찰이 들어와 제자들을 폭력적으로 체포해 가는 모습을 무기력하게 바라볼 수밖에 없던 나는 30대 나약한 젊은 교수일 뿐이었다. 마음이 참담했고 학생들에게 너무나 미안했다. 4·13 호헌반대 성명에 서명이라도 하지 않았다면 나의 괴로움은 한층 더 컸을 것이다. -조용히 연구나 하던 사람이 2005년 갑자기 동료 교수들의 추천으로 서울대 공과대학 학장으로 뽑혔다. 1990년대 초에도 학생 담당 부학장이라는 보직을 맡기는 했는데 공대 학장이 되면서부터 본격적으로 과학 행정가로서의 길을 걷게 됐다. 2007년까지 공대 학장을 했었는데 졸지에 2008년 과학기술부와 교육인적자원부를 합친 교육과학기술부 초대 장관으로 임명됐다. 6개월 정도 하다가 그만두고 울산대 총장으로 갔다. 그러다 다시 2011년에는 국가과학기술위원회 위원장으로 임명됐다. 다른 사람 앞에 나서는 것을 즐기지도 않지만 일이 주어지면 싫다고 거부하지 못하는 성격이다 보니 지금까지 온 것이 아닌가 싶다. -나는 학생들에게 ‘과학’과 ‘기술’은 엄연히 다르다고 강조한다. 당연히 ‘과학자’와 ‘엔지니어’의 역할도 다르다. 과학자는 ‘새로운 지식과 시스템을 만들어 내는 사람’이고 엔지니어는 ‘사람들이 편리하게 사용할 수 있는 테크닉을 만들어 돈을 벌게 해주는 사람’이다. 우리나라 사람들이 그토록 바라는 노벨상은 엔지니어들이 받는 경우도 없진 않지만, 그것은 기본적으로 과학자들의 영역이다. 그런 개념도 없이 매년 10월 노벨상 시즌이 되면 기술을 전공한 공학자들에게 “왜 노벨상을 받는 연구를 못 하느냐”고 질타하는 사람들이 있다. 몰라도 한참을 모르는 얘기다. -충북 감곡에서 주말농장을 하는데, 재미가 쏠쏠하다. 과학기술은 농사 짓는 것과 비슷하다. 씨를 뿌리고 움을 틔워 꽃을 피우고 열매를 맺기까지 오랜 시간이 걸린다. 빨리 채소나 과일을 먹고 싶다고 해서 씨를 뿌린 지 얼마 되지 않았는데 계속 흙을 뒤적이거나 이제 막 싹이 텄는데 키를 키우겠다고 잡아 늘이면 투자한 시간과 노력이 말짱 도루묵이 되고 만다. -그런 이유 때문에 나는 노벨상 수상자가 당장 몇 년 안에 나오는 것은 원치 않는다. 지금처럼 사교육이 공교육을 넘어서고, 학생들의 창의성을 북돋우지 못하는 교육을 시키는데 노벨상 수상자가 나온다면 ‘과학기술 정책이나 교육시스템을 지금처럼 운영해도 문제 없구나’ 하는 착각을 낳을 수밖에 없다. -나는 술을 좋아한다. 그리고 술이 적당히 센 편이다. ‘논어’의 ‘유주무량불급란’(唯酒無量不及亂)이란 말을 자주 인용한다. 내가 좇는 공자의 주도를 압축한 말이다. 공자의 주량은 거의 무한대였는데, 어지러운 데까지 이르지 않았다는 얘기다. 나 역시 실제로 이른바 ‘필름’이 끊겨 본 기억은 없다. 김태균 사회부장 windsea@seoul.co.kr 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 김도연 포스텍 총장은 서울대 재료공학과를 졸업하고, 카이스트에서 석사 학위를 받은 뒤 프랑스 블레즈파스칼대(클레르몽페랑 제1대학)에서 박사 학위를 받았다. 재료의 물성을 연구하는 재료공학 중 무기재료(세라믹) 공학의 국내 최고 권위자로 꼽힌다. 발표한 논문이 200편이 넘는다. 세라믹은 전자재료, 내열재료뿐만 아니라 강철을 절단하는 재료 등으로 다양하게 사용되는 물질이다. 연구자로서의 능력뿐 아니라 초대 교육과학기술부 장관과 초대 국가과학기술위원회 위원장을 지내 행정가로서 경험이 풍부하다. 다양한 이력 때문에 고든리서치 콘퍼런스를 포함해 세계적인 학술회의에 40회 이상 초청받아 강연자로 나섰다. 서울대 공과대학 학장 시절에는 공대 학생들의 결혼식 주례를 도맡다시피 했다. ▲1952년 부산 출생 ▲아주대 기계공학과 교수 ▲서울대 재료공학과 교수·공과대학 학장 ▲교육과학기술부 장관 ▲울산대 총장 ▲국가과학기술위원회 위원장(장관급) ▲한국공학한림원 회장 ▲포스텍 제7대 총장

인간과 기계의 대결로 관심을 끈 이세돌 9단과 구글 인공지능 알파고의 바둑대결이 막을 내렸다. 많은 사람들은 이번 대결로 인공지능(AI) 연구의 실체를 확인하게 됐다. ‘인간의 두뇌를 컴퓨터로 똑같이 만들 수 있을까’라는 연구자들의 궁금증에서 시작된 인공지능의 역사는 영국 천재 수학자 앨런 튜링이 고안한 생각하는 기계 ‘튜링 머신’으로 거슬러 올라간다. 이후 1956년 미국 다트머스대학에서 열린 콘퍼런스에서 존 매카시가 최초로 ‘인공지능’이란 용어를 사용하며 인공지능에 대한 정의를 내렸다. 1970년대까지 연구자들은 검색을 통한 추론, 자연어 분석, 모델링을 통해 인공지능을 구현하려고 했으나 기술적 한계로 인공지능 침체기가 찾아왔다. 1980년대에 들어서면서 인간의 지식을 여러 가지 방법으로 저장하고 이를 바탕으로 하는 추론 기능을 추가하는 등 새로운 방식을 시도했지만 한계에 부딪혀 1990년대 초반까지 두 번째 인공지능 침체기가 닥쳤다. 1990년대 후반에는 연결계산이론, 대규모 데이터베이스 검색, 연산 기술 발전이 이뤄지고 IBM의 딥블루가 1997년 세계 체스챔피언 그랜드마스터 대회에서 인간을 이겨 인공지능이 다시 주목받기 시작하면서 지금에 이르고 있다. 특히 인공지능 기술의 핵심인 딥러닝 기술은 2006년을 기점으로 알고리즘이 획기적으로 진화했을 뿐만 아니라 그래픽처리장치(GPU), 메모리 컴퓨팅, 고성능 컴퓨팅 등 진화된 컴퓨터 성능의 도움을 입었다. 덕분에 인공지능의 배경지식이 될 수 있는 빅데이터를 빠른 시간에 군집화하거나 분류해 판단을 내릴 수 있게 된 것이다. 인공지능은 인간 고유의 사고, 학습, 자연어 처리, 지각능력 등 지식활동을 하는 컴퓨터 시스템이나 프로그램이다. 연구자마다 정의는 다르게 내리고 있지만 최근에는 크게 강한 인공지능, 약한 인공지능으로 구분하고 있다. 강한 인공지능은 1950년대 1세대 인공지능 연구자들이 꿈꿨던 것으로 사람과 대화를 할 때도 전혀 이상한 점을 느낄 수 없을 정도로 지성과 이성, 감성을 갖추고 고차원적 사고를 할 수 있는 것이다. SF소설이나 영화에서 나타나는 인공지능의 모습은 인간의 노동력뿐만 아니라 감정까지 공유하는 강한 인공지능들의 모습이다. 인간과 똑같이 생각하는 강한 인공지능과 달리 약한 인공지능은 지능의 범위를 좁혀서 특정한 분야에 한정해 특정 문제를 사람처럼 풀 수 있는 기술이다. 이세돌 9단과 대국을 펼친 알파고는 바둑이라는 분야에서 문제를 해결할 수 있도록 한 대표적인 약한 인공지능이다. 최준식 고려대 심리학과 교수는 15일 “알파고의 신경망 기술은 딥러닝을 발전시켜 온 인지심리학자와 컴퓨터 과학자의 노력이 누적된 것일 뿐 컴퓨터가 갑자기 지능을 획득한 것은 아니다”라고 말했다. 오상록 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원도 “강한 인공지능 기술도 등장하겠지만 사람들이 필요로 하는 것은 인간이 어려워하는 문제를 해결할 수 있는 약한 인공지능 기술로 앞으로 주로 활용될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아빠와 엄마가 단것을 좋아하고 기름진 음식을 즐겨 먹는다면 이런 식습관이 아이에게 고스란히 전달돼 비만과 당뇨를 쉽게 일으킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 독일 헬름홀츠연구회 소속 실험유전학연구소와 계산생물학연구소 공동연구팀은 “부모가 햄버거나 피자같이 열량은 높지만 영양가는 낮은 음식을 즐겨 먹는다면 그 식습관이 정자와 난자를 통해 아이에게 전달될 수 있다”는 연구 결과를 유전학 분야 국제학술지 ‘네이처 지네틱스’ 14일자에 발표했다. 연구팀은 유전적으로 동일한 생쥐를 3개 그룹으로 나눠 6주 동안 각각 고지방식, 저지방식, 표준식단으로 먹이를 줬다. 예상대로 고지방식을 섭취한 생쥐들은 비만과 당뇨 현상이 나타났다. 연구진은 각 그룹에서 각각 난자와 정자를 채취해 인공수정을 시킨 다음 정상적인 대리모 생쥐에게 착상시켰다. 이렇게 태어난 새끼 생쥐들이 성장한 후 고지방식을 먹였는데, 비만인 부모에게서 태어난 새끼가 저지방식이나 표준식단을 먹은 부모에게서 태어난 새끼보다 체중 증가 속도가 더 빠르고 당뇨도 쉽게 나타난 것을 확인했다. 연구진은 뚱뚱한 부모에게서 태어난 암컷 새끼는 비만 가능성이 높고 수컷 새끼는 당뇨 가능성이 높다는 것도 발견했다. 또 아버지 식생활보다 어머니의 식단에 더 큰 영향을 받는다는 것도 밝혀냈다. 실험유전학연구소 요하네스 베커 박사는 “고지방식을 섭취한 생쥐에게서 나온 난자와 정자가 만날 경우 새끼의 비만과 당뇨 가능성이 현저하게 커지는 것을 보여주고 있다”며 “비만 부모에게서 태어난 새끼가 정상적인 식단에 노출됐을 때도 체중이 증가하는지에 대한 연구를 진행할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“인류는 몇 광년 떨어진 은하계에서 일어나는 일도 알 수 있고, 원자보다 작은 입자에 대해서도 알고 있지만 우리 두 귀 사이에 존재하는 1.4㎏짜리 물체의 수수께끼는 풀지 못하고 있습니다.” 2013년 4월 미국 버락 오바마 대통령은 과학계의 미개척 분야인 ‘뇌’ 연구에 10년 동안 30억 달러를 투입하겠다는 ‘브레인 이니셔티브’를 발표하며 이렇게 말했다. 이세돌 9단과 구글 인공지능 ‘알파고’ 간 세기의 바둑 대결을 계기로 인공지능과 뇌과학에 대한 대중들의 관심이 한껏 고조되고 있다. 인공지능 같은 컴퓨터 시스템 기술은 인간 최고수를 이길 수준에 도달하는 등 눈부시게 발전하고 있지만, 정작 인공지능이 닮으려 하는 사람의 두뇌에 대한 연구는 아직 걸음마 단계에 있다. ●뇌는 우리 몸속의 ‘작은 우주’ 단단한 두개골 속에 자리잡은 말랑말랑한 순두부 같은 형태의 ‘뇌’는 평균 무게 1.4㎏으로, 몸무게의 2% 정도에 불과한 작은 인체 조직 중 하나다. 그러나 사람의 몸에 들어오는 산소의 15%와 포도당의 50%를 사용하면서 1000억개의 신경세포(뉴런)로 연결돼 1000조개에 이르는 시냅스를 구성하는 ‘작은 우주’다. 뇌 덕분에 사람은 아름다운 예술작품을 창조해 낼 수 있고, 가장 행복했던 순간이 언제인지 기억할 수 있고, 누구랑 친하게 지내야 하고, 어떤 상황을 피해야 하는지를 판단할 수 있다. 이처럼 복잡다단한 뇌를 이해하기 위한 연구는 의학, 약학, 심리학, 생물학, 전자공학, 기계공학, 재료공학, 통신공학, 로보틱스 등 다양한 분야의 학문들이 융·복합된 ‘종합과학’ 형태로 이뤄지고 있다. 단순히 어느 한 분야의 연구만으로는 1000조개에 이르는 조합의 극히 일부분밖에 이해할 수 없기 때문이다. 융·복합 학문인 뇌과학에서 현재 가장 관심이 집중되는 부분은 뇌지도 작성, 뇌·기계 인터페이스(BMI) 기술, 퇴행성 뇌질환 치료 방법 개발 등이다. 결국 인간이 인간다움을 갖고 생명을 영위하고 사망에 이를 수 있도록 건강한 뇌를 유지하도록 돕는 것이 뇌과학의 최종적인 목표인 셈이다. ●뇌 회로도로 건강한 뇌 유지 뇌지도는 1000억개에 이르는 뇌 신경세포가 이를 연결해 주는 수많은 가지들과 어떻게 연결돼 1000조개의 뇌신경계를 만들어 내는지를 한눈에 보여 주는 작업이다. 컴퓨터 서버에 오류가 발생하면 네트워크 지도를 보고 복구 계획을 세우고 전자제품이 고장 나면 회로도를 바탕으로 수리를 하는 것처럼 뇌과학자들은 알츠하이머 같은 퇴행성 뇌질환, 자폐증, 조현병, 우울증 같은 정신과적 질병을 치료하는 데 뇌지도가 긴요하게 쓰일 것으로 보고 있다. 더군다나 정밀한 뇌지도는 ‘딥러닝’ 같은 기계학습 알고리즘의 발전을 가져와 새로운 형태의 인공지능 개발에도 도움을 줄 것으로 기대된다. 2005년 뇌의 모든 구성 요소와 연결구조에 관한 데이터 세트를 의미하는 ‘커넥톰’이란 개념이 제시되면서 연구자들은 자기공명영상(MRI) 기법을 이용해 뇌의 주요 신경다발이 어떻게 연결돼 있는지 영상화하는 ‘휴먼 커넥톰’에 대해 관심을 집중하고 있다. 뇌지도 작성 연구가 활발한 가운데 가장 큰 관건은 지도의 해상도를 높이는 것과 뇌 이미지 데이터를 어떻게 처리하고 보관하고 분석할지에 대한 표준화된 소프트웨어를 개발하는 것이다. BMI 기술은 인간의 뇌를 기계와 연결해 뇌신경 신호를 실시간으로 해석해 활용하거나 외부 정보를 입력하고 변조시켜 인간 능력을 증진시키는 융합기술이다. 현재 BMI는 사고나 질병으로 몸을 움직일 수 없는 환자들을 치료하기 위한 수단으로 개발되고 있다. 생각만으로 휠체어나 인공기관, 마비된 팔과 다리를 대신할 로봇 팔다리를 조종할 수 있게 BMI 기술이 발전하기 위해서는 뇌파의 측정과 분석을 통해 건강한 뇌파를 유지할 수 있도록 조절하는 ‘뉴로 피드백’ 기술의 발전도 함께 가야 한다. ●이달 14~20일은 ‘세계 뇌 주간’ 뇌과학의 연구 성과에 가속도가 붙으면서 우리 ‘뇌’를 똑바로 알자는 연구자들의 움직임도 활발하다. 미국 뇌신경과학 분야 사립연구기관인 DANA재단은 1992년부터 매년 3월 셋째주를 ‘세계 뇌 주간’으로 정해 일반인들에게 뇌 연구의 중요성을 이해시키기 위한 다채로운 행사를 진행하고 있다. 현재 전 세계 60개국이 이 행사에 참여하고 있다. 우리나라도 2002년부터 뇌 주간 행사를 열고 있다. 올해도 한국뇌연구협회 등 6개 기관과 학회가 모여 ‘뇌연구 궁금해요’라는 주제로 이달 20일까지 다양한 공개강연 행사를 갖는다. 차두원 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 박사는 “최근 선진국들의 연구 추세를 보면 뇌과학은 단순한 연구과제가 아니라 한 국가의 과학 역량이 총집결된 국가적 프로젝트가 되고 있기 때문에 대중들의 관심을 집중시키기 위한 노력이 병행되고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

봄을 시샘하는 꽃샘추위는 토요일에 끝나고 일요일인 13일부터 다시 포근한 봄 날씨를 회복하겠다. 기상청은 11일 “한반도 북서쪽에서 찬 공기가 유입되면서 시작된 꽃샘추위가 토요일까지 이어지다가 일요일부터 평년 기온을 되찾겠다”고 밝혔다. 토요일인 12일 아침 최저기온은 서울 영하 2도, 춘천 영하 5도, 광주·청주 영하 3도, 대전 영하 4도, 부산 영상 0도, 제주 영상 2도 등의 분포를 보이겠다. 일요일인 13일 전국의 아침 최저기온은 영하 3도~영상 4도, 낮 기온은 4~11도로 평년기온을 되찾겠다. 주말 내내 기압골의 영향을 받아 전국이 흐린 가운데 토요일은 경기 북부와 강원 영서 지역에, 일요일은 전남과 경남, 제주도 지역에 약한 빗방울이 떨어질 것으로 예상된다. 다음주는 주 초반부터 기온이 오르기 시작해 서울의 경우 수요일인 16일 낮 최고기온이 14도로 예상되고 주말인 18~19일에는 낮 기온이 16도까지 오를 것으로 보인다. 기상청 관계자는 “차고 건조한 공기가 계속 유입되면서 서울·경기를 비롯해 전국 곳곳에 건조주의보가 내려지는 등 대기가 매우 건조하기 때문에 산불 등 각종 화재예방에 각별히 신경 써달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘지나치면 없느니만 못하다’는 속설처럼 몸에 좋은 것으로 그동안 알려진 고밀도지단백(HDL)콜레스테롤도 지나칠 경우 심혈관 질환을 유발할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 펜실베이니아대 의대, 프랑스 피에르-마리퀴리 파리6대학 의대, 영국 케임브리지대 공중보건대 등 11개국, 37개 기관, 50명으로 구성된 국제공동연구팀은 혈중 HDL콜레스테롤 수치가 지나치게 높을 경우 돌연변이가 발생해 오히려 심장병 발병 위험이 높아진다는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 10일자에 발표했다. HDL콜레스테롤은 혈관에 쌓인 콜레스테롤을 간으로 운반해 분해시키는 유익한 콜레스테롤로 알려져 있다. 연구팀은 혈중 HDL 수치가 높은 852명과 수치가 낮은 1156명을 대상으로 유전자를 분석한 결과 ‘SCARB1’이라는 유전자가 변이된 사람은 HDL 수치가 높더라도 나쁜 콜레스테롤을 제거하는 능력이 현저히 떨어진다는 사실을 발견했다. 또 전 세계 14만명의 유전자 분석 결과에서도 돌연변이 유전자를 갖고 있는 사람은 HDL 수치가 정상 범위보다 10~15㎎/㎗ 높았음에도 불구하고 HDL 정상 범위에 있는 사람보다 심혈관 질환 발생률이 80% 이상 되는 것으로 밝혀졌다. 대니얼 레이더 펜실베이니아대 교수는 “HDL을 높이는 것으로 알려진 약물이 왜 기대만큼 효과가 없는지에 대해 보여 준 첫 연구”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

환자의 줄기세포를 이용해 백내장을 치료하는 등 실명 위험을 막을 수 있는 연구 결과가 속속 나오고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 9일자에는 줄기세포를 이용한 안과질환 치료에 관한 논문 2편이 실렸다. 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UC샌디에이고) 의대와 중국 중산대 안과학 연구소 공동연구팀은 환자의 줄기세포를 이용해 선천성 백내장을 치료하고 정상 시력을 회복하는 데 성공했다. 선천성 백내장은 다운증후군 같은 유전적 이상이나 뱃속에서 풍진에 감염된 경우, 탄수화물 대사이상 등으로 발생한다고 보고 있지만 아직까지 정확한 발병 원인을 알 수 없다. 일반적으로 백내장은 약물이나 외과 수술로 치료하는데, 어린이는 계속 성장하기 때문에 영유아 때부터 시작되는 선천성 백내장에 대해서는 수술도 쉽지 않다는 문제가 있다. 연구팀은 선천성 백내장에 걸린 2세 이하의 유아 12명을 대상으로 줄기세포 삽입 수술을 실시했다. 연구진은 환자의 수정체를 제거한 뒤 수정체가 모양을 갖추도록 도와주는 막인 수정체낭에 줄기세포를 주입해 정상적인 투명한 수정체로 성장시키는 데 성공했다. 특히 유아 환자는 합병증 없이 3개월 만에 깨끗한 수정체를 갖는 등 빠른 치료 경과를 보이고 정상 시력을 되찾아 기존의 플라스틱 인공렌즈 삽입 수술 효과보다 더 나은 것으로 밝혀졌다. 중산대 장강 교수는 “이번 연구는 인체 스스로의 재생 능력을 활용해 질병을 치료하는 새로운 접근법을 제시한 것으로, 나이가 들면서 수정체가 혼탁해지는 노인성 백내장 치료에도 적용할 수 있도록 추가적인 연구를 진행 중”이라고 설명했다. 영국 카디프대 의대와 오사카대 의대 공동연구팀도 인간 유도만능줄기세포(iPS)를 이용해 눈의 검은자 윗부분에 해당하는 각막 상피조직을 만드는 데 성공했다. 눈은 사람의 신체 중에서 가장 복잡할 뿐만 아니라 다양한 신경세포와 연결돼 있기 때문에 안구 세포를 추출해 보존하기 쉽지 않아 각막 질환이 발생하면 실명으로 이어지는 경우가 많았다. 연구팀은 iPS 세포에서 각막과 수정체 등으로 분화할 수 있는 유전자를 갖춘 조직을 만든 뒤 이 조직을 이용해 0.05㎜의 각막 상피세포판을 만드는 데 성공했다. 연구진은 이렇게 만들어진 세포판을 각막이 손상된 토끼에게 이식하자 정상적인 시력을 갖게 되는 것을 확인했다. 카디프대 앤드루 쿠안톡 교수는 “줄기세포 기술로 신체 중 가장 구현하기 어렵다는 안구 세포를 만들 수 있다는 것을 규명함으로써 각막 손상 환자가 이식 외에 다른 방법으로도 정상적인 시력을 되찾을 수 있음을 보여 줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류의 삶 편리하게 할 목적…인간 감각·지적능력 확장 차원 이세돌 9단과 구글 인공지능 ‘알파고’ 간 세기의 대결로 인공지능에 대한 국민들의 관심이 최고조에 이르고 있다. 일부에서는 가까운 미래에 영화 ‘2001 스페이스 오디세이’의 ‘할9000’이나 ‘터미네이터’에 등장하는 ‘스카이넷’같이 스스로 사고하는 인공지능이 등장해 기계가 인간을 지배하는 디스토피아가 열리는 것 아니냐는 우려도 나오고 있다. 전문가들은 사람처럼 생각하고 행동하는 ‘강한 인공지능’이 나오기 위해서는 해결해야 할 근본적인 문제가 너무 많기 때문에 그런 걱정은 ‘기우’에 불과하다고 강조한다. 이들은 “뇌 과학에서 인간의 자의식이라는 것이 무엇인지도 제대로 밝혀내지 못한 상황에서 인공지능이 스스로 판단하는 자의식을 가질 수 있을 것이라고 생각하고 판단하는 것은 모순”이라고 지적하고 있다. 과학자들이 인공지능을 만드는 이유는 뭘까. 한국과학기술연구원(KIST) 오상록 책임연구원은 10일 “인공지능을 통해 인류의 삶이 편리해지고 고양되는 부분이 많아질 것이라는 기대감에서 인공지능을 연구하는 것”이라고 말했다. 그는 “인공지능 기술은 그 자체만으로는 의미가 없으며 빅데이터와 인터넷 기술이 하나로 결합돼 범용적 기술혁신이 이뤄질 때 개인 맞춤형 금융 및 의료서비스, 생산성 향상, 새로운 서비스와 제품 등장 등이 가능해진다”고 설명했다. 미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 레드우드신경과학연구소 설립자인 제프 호킨스 박사는 ‘생각하는 뇌, 생각하는 기계’라는 저서에서 “과학자들이 인공지능 같은 두뇌형 기계를 개발하는 것은 인간의 감각으로는 보기 어렵고 빠르게 계산하기 어려운 문제를 쉽게 해결함으로써 인간의 감각과 지적능력을 확장하자는 차원”이라고 말했다. 인간의 편의성 추구뿐만 아니라 새로운 것을 만들어 내려는 ‘창조성’이란 과학자의 기본 성향도 인공지능 개발의 한 이유로 꼽힌다. 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 차두원 박사는 “기술의 궁극적 목표는 사람과 닮아가는 것으로 산업혁명의 단초를 연 증기기관의 발명도 인간의 발을 연장하기 위한 것이고 이족(二足) 휴머노이드를 개발하는 것도 사람과 비슷한 기계를 만들고자 하는 욕구 때문”이라고 설명했다. 차 박사는 “과학계에서 마지막 미지의 영역이 바로 인간의 ‘뇌’인데 인공지능은 뇌를 모사하기 위한 것이고 뇌 과학이 발달할수록 인공지능 기술도 업그레이드돼 갈 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신약이 개발돼 일반인에게 선보이기까지는 짧게는 7~8년, 길게는 20년 이상 걸린다. 신약개발 기간 중 가장 오래 걸리는 것은 사람을 대상으로 한 임상시험 기간이다. 최근 캐나다 연구진이 이런 임상시험 기간을 크게 줄일 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. ●실제 세포와 결합해 정상 작동 토론토대 화학공학과 밀리카 래디식 교수팀과 토론토의대 공동연구진은 생분해성 고분자물질을 이용해 사람의 심장세포, 간세포와 똑같은 기능을 하는 인공세포를 만드는 데 성공해 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼즈’ 7일자에 발표했다. 이번 연구에는 한국 출신으로 토론토대 화학과 박사과정에 있는 김지혜씨도 참여했다. 하나의 칩으로 실험실에서 하는 실험을 할 수 있게 한 바이오 칩을 ‘랩 온 어 칩’이라고 부른다. 이번에 연구진이 만든 것은 인공세포칩 하나로 생체 반응 실험을 할 수 있게 됐다고 해서 ‘오건 온 어 칩’ 기술이라고 평가받고 있다. 연구팀은 생체 적합성을 가진 ‘POMaC’이라는 고분자를 얇게 펴 여러 겹으로 만들고 50~100마이크로미터(㎛·100만분의1m) 간격으로 구멍을 만들어 실제 심장이나 간 조직에 있는 모세혈관까지 흉내 냈다. 이렇게 만든 인공세포를 배양액이 담긴 실험접시에 실제세포와 함께 놔두자 인공세포와 실제세포가 결합해 하나의 정상적인 세포처럼 작동하는 것이 확인됐다. ●손상된 심장·간 부분 교체도 이용 ‘앤지오 칩’이라는 이름이 붙은 인공세포는 신약의 안전성과 독성을 측정하는 데 이용되거나 손상된 심장이나 간 같은 장기를 부분적으로 교체하는 데 이용될 것으로 연구진은 보고 있다. 신약이 만들어진 뒤 동물실험과 사람을 대상으로 하는 임상시험에서 가장 주목하는 부분이 사람의 엔진이라고 할 수 있는 심장과 독성물질을 해독하는 간이다. 연구진이 인공심장과 간 세포를 만든 것도 이 때문이다. 래디식 교수는 “그동안 조직공학에서 풀리지 않던 수많은 문제를 해결해 줄 수 있을 것”이라며 “손상된 신체 장기에 이식하기 위해서는 인체 거부반응과 환자 맞춤형 세포개발이라는 문제를 해결해야 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 세계 최초로 눈에 보이지 않는 작은 미생물을 이용해 의료용 고분자 물질을 만들어내는 데 성공했다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 ‘시스템 대사공학’ 기법을 이용해 미생물을 개량한 뒤 약물 전달체와 임플란트 등에 많이 쓰이는 ‘폴리락테이트-co-글라이콜레이트’(PLGA)라는 의료용 고분자를 생산해냈다고 7일 밝혔다. 이번 연구 성과는 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 8일자 온라인판에 실렸다. 이번 연구 성과에 대해 기존 석유 의존형 화학산업을 지속가능한 바이오 화학산업으로 전환하는 기틀을 마련했다는 평가가 나오고 있다. 이 교수팀이 이용한 시스템 대사공학은 특정 화합물을 대량 생산하기 위해 미생물의 대사작용과 전반적인 생물 공정을 최적화하는 기술이다. 이 교수는 이전에도 시스템 대사공학 기법을 이용해 미생물로 가솔린을 만들고 식품이나 의약품에 들어가는 아미노산을 생산하는 데 성공하는 등 세계 최고 수준의 생명과학 성과를 보여왔다. 기존에 PLGA를 생산하기 위해서는 화학적 공법을 이용해야 했다. 이 경우 여러 단계의 화학적 전환과 정제 등 공정을 거쳐야 해 비효율적이었을 뿐 아니라 유독성 금속 촉매를 사용해야 하기 때문에 친환경적이지 않다는 단점이 있었다. 연구진은 폐목재, 볏집 등에서 미생물을 추출한 뒤 PLGA를 가장 효율적으로 생산할 수 있도록 유전자를 변형시켰다. 이렇게 만들어진 미생물을 이용하면 기존 화학공정에 비해 PLGA 생산 공정이 훨씬 짧아지고 친환경적이다. 연구팀은 미생물의 유전자를 변형시키는 방법에 따라 PLGA뿐만 아니라 다양한 바이오플라스틱을 생산할 수 있다는 사실도 이번 연구로 확인됐다고 밝혔다. 이 교수는 “이번 연구는 대표적인 의료용 고분자 물질인 PLGA를 만드는 미생물을 개발함으로써 인공고분자를 생물학적 방법으로 생산할 수 있는 시스템을 구축했다는 데 큰 의미가 있다”며 “최적화를 통해 대량생산 기술을 찾아낸다면 5년 내에 산업 현장에서 사용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“하늘의 신이 화가 나서 비나 눈이 아닌 흙가루를 땅에 뿌리는 우토(雨土)를 내려 왕과 신하들이 몹시 두려워했다.” - 신라 아달라왕 21년(174년), 삼국사기 중에서. “한양에 흙비가 내렸다. 전라도 전주와 남원에는 비가 내린 뒤에 연기 같은 안개가 사방에 꽉 끼었으며 지붕과 밭, 잎사귀에도 누렇고 허연 먼지가 덮였다. 쓸면 먼지가 되고 흔들면 날아 흩어졌다. 25일까지 쾌청하지 못하였다.” - 조선 명종 5년(1549년) 3월 22일, 조선왕조실록 중에서. 겨울이 끝나고 만물이 소생하는 봄이 되면 어김없이 찾아오는 것이 ‘황사’다. 올해에도 꽃샘추위가 끝나고 봄을 재촉하는 봄비가 내린 뒤 이 불청객이 우리나라를 엄습했다. 기상청은 중국에서 발생한 황사가 고기압 가장자리를 따라 우리나라에 영향을 미쳐 8일 오전까지 이어질 수 있다고 예보했다. 황사는 몽골과 중국의 사막 지역, 황하강 중류의 건조지대·황토고원, 내몽골 고원 등에서 발원한다. 한랭전선 뒤에서 부는 강풍이나 지형적 영향으로 발생하는 난류로 인해 위로 날려 올라간 미세 모래먼지가 하늘에 퍼져 있다가 서서히 땅으로 떨어지는 게 황사다. 일반적으로 저기압 활동이 왕성한 3~5월 봄철에 많이 발생하고, 강한 서풍을 타고 한반도를 거쳐 일본, 태평양, 멀리는 미국과 캐나다 지역까지 날아가는 경우도 있다. 황사와 달리 늦가을부터 초봄 사이에 우리나라에 자주 영향을 미치는 미세먼지는 산업, 운송, 주거활동으로 인한 연소 과정에서 배출되는 인공적 요소 때문에 발생한다. 본격적으로 산업화가 이뤄지기 시작한 20세기 들어 비로소 나타난 현상인 것이다. 반면 황사에 대한 기록은 기원전 1506년까지 거슬러 올라갈 정도로 오래된 기상현상이다. 당시 중국 문헌에 처음 등장한 황사 현상은 ‘흙이 떨어진다’는 뜻의 ‘우토’(雨土)로 표현됐다. 우리나라에서 관측된 황사 현상의 최초 기록은 김부식이 쓴 ‘삼국사기’에 적힌 신라 8대 왕 아달라왕 21년이었던 174년의 기록이다. 황사 현상에 대한 정의가 처음 등장한 것은 고려 때 ‘서운관지’에 “우토 때문에 사방이 어둡고 혼몽하여 띠끌이 내리는 것 같다”라고 기록된 것으로 관측 방법까지 자세히 기술돼 있다. 조선시대 들어서야 우토 대신 ‘토우’라는 표현이 사용됐고 현재와 같은 황사라는 표현은 1915년 3월 4~5일에 걸쳐 관측된 황사 현상에서 처음 사용됐다. 중국에서는 ‘모래폭풍’, 일본에서는 ‘코사’라고 부른다. 아프리카 북부 사하라사막에 나타나는 모래폭풍 현상은 ‘사하라 먼지’라고 부르며 황사와 구분하는 것이 일반적이다. 건조 지대와 반건조 지대에서 모래폭풍이 일어나면 모래나 먼지 입자들이 공중으로 올라가고, 올라간 입자 중에서 크고 무거운 입자들은 더이상 상승하지 못하고 부근에 떨어진다. 건조하고 가벼운 입자는 대기 상층까지 올라가 떠다니다가 상층기류를 타고 멀리까지 날아가게 된다. 이런 가운데 햇빛이 강하게 내리쬐면 지표가 뜨거워지면서 상승대류가 생겨 더 높이 올라가게 되고, 더 멀리 날아갈 수 있는 조건이 형성된다. 국내에 영향을 주는 황사의 발원지는 중국 북부 내륙과 내몽골처럼 바다에서 멀리 떨어져 있어 건조하고 비가 적게 내리는 지역들로 연간 강우량이 200㎜가 안 되는 곳이 많다. 우리나라에는 주로 내몽골 고원과 황토고원의 흙먼지가 영향을 준다. 타클라마칸사막은 한반도와 멀리 떨어져 있어 우리나라에 주는 영향은 적은 편이다. 일반적으로 국내에서 발생하는 봄철 황사는 발원지에서 짧게는 하루, 길게는 닷새 전에 발생한 것으로 국내에 도착하는 속도는 상층 바람의 속도에 따라 달라진다. 일반적으로 발원지에서 떠오른 먼지의 30%는 바로 떨어지고 20% 정도는 주변 지역에, 나머지 50% 정도가 한반도를 비롯해 멀리까지 이동한다. 이 양이 많게는 2000만t에 이른다는 연구 결과도 있다. 최근 황사는 한반도로 넘어오는 과정에서 산업 및 생활 분진 등 미세먼지와 결합되면서 독성이 강해지는 경향이 있기 때문에 기관지염 등 호흡기 질환자나 노약자들은 황사가 강하게 발생하는 날은 외출을 자제하는 것이 좋다. 그렇다면 항상 황사는 우리에게 불청객일까. 실은 그렇지만은 않다. 황사 속에 섞여 있는 석회와 같은 알칼리성 성분이 산성화된 토양이나 산성비를 중화시켜 토양이나 담수의 산성화를 막고 식물이나 해양 플랑크톤에 유기염류를 제공해 생물학적 생산성을 높인다는 이점이 있다. 또 황사 입자가 소나무 숲을 황폐하게 만드는 송충이의 피부에 붙으면 숨구멍을 막아 죽게 만들기도 하는 등 유용한 면도 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나는 누구일까요? 나이는 140세. 별명은 ‘악마의 발명품’. 이렇게 불리는 친구들은 나 말고도 많이 있지만 원조는 바로 나야.눈치 빠른 사람은 벌써 알아차렸겠지? 난 바로 ‘전화’야. 공식적으로 등록된 내 생일은 1876년 3월 7일이지. 나처럼 인공적으로 만들어진 것들은 특허라는 절차를 거쳐야 하기 때문에 정확히 태어난 날짜는 몰라. 알렉산더 그레이엄 벨(1847~1922)과 엘리샤 그레이(1835~1901)가 서로 자신이 내 아버지라고 주장했지만 미국 특허청은 벨이 내 아버지라고 손을 들어 줬지. 특허청에 등록된 내 이름은 전화가 아닌 ‘개선된 전신기술’이야. 진짜 황당한 일이 벌어진 건 내가 태어난 지 126년이 지난 뒤였어. 2002년 6월 미국 의회가 내 진짜 아버지는 벨이 아니라 이탈리아 발명가인 안토니오 메우치(1808~1889)라고 인정했다는 거야. 막장 드라마 같은 이야기지만 나를 지금처럼 성장시켜 준 게 ‘특허 도둑’이라는 비난을 받고 있는 벨 아저씨라는 사실. 그건 인정할 수밖에 없다고 생각해. 벨이 나를 세상에 처음 소개했을 때 사람들은 쓸모없는 것을 만들었다고 뒷얘기들을 했지. 그 당시에는 전신이 이미 널리 쓰이고 있었기 때문에 전화는 그저 값비싼 장난감 정도로만 생각했던 거지. 그렇지만 내가 특허청에 등록된 지 불과 10년 지난 1886년에는 미국 내 15만 가구가 전화를 소유하게 됐어. 최첨단 전화기라고 할 수 있는 스마트폰을 보더라도 지난해 기준 전 세계인의 36%가 갖고 있다고 하잖아. 저개발 국가와 영유아들을 제외한다면 전 세계 성인 모두 스마트폰을 갖고 있다 해도 과언이 아니지. 내가 사람의 목소리를 멀리까지 전달할 수 있는 것은 음성을 전류나 전파로 바꿔서 전달하고 전파를 다시 음성으로 바꿔 주는 변환 기술 덕분이야. 벨이 특허를 받은 전화는 전자석에 전류를 흘려 주면 자석의 성질을 갖게 된다는 원리를 이용한 자석식 전화야. 송화기에는 전자석과 얇은 철로 된 진동판이 있어서 여기에 대고 말을 하면 소리가 진동판을 흔들면서 유도전류를 만들지. 이 유도전류가 전선이나 전파를 타고 가서 수화기의 진동판을 움직여 소리로 재생시키는 거야. 스마트폰은 ‘손 안의 작은 컴퓨터’라고도 불리잖아. 스마트폰은 음성 전달이라는 고유한 기능보다는 메시지 전송, 음악 감상, 인터넷 검색 등 다른 기능으로 더 많이 쓰인다는 통계를 봤어. 심지어 나한테 중독된 사람들도 많아서 사회적 문제가 되고 있다는 이야기도 들었지. 아무리 내가 좋다고 해도 하루에 한 시간만이라도 나보다는 사람을 만나고 책을 가까이하는 습관을 가지려고 노력해 보는 건 어떨까. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올해에는 벚꽃이 평년보다 3~5일 일찍 필 것으로 보인다. 민간기상업체 케이웨더는 7일 “올해 벚꽃 개화는 지역에 따라 다소 차이가 있지만 중부지방은 평년보다 3~4일, 남부지방은 4~5일 일러질 것으로 전망된다”고 밝혔다. 이에 따라 올해 벚꽃은 제주 서귀포에서 3월 20일 피기 시작해 남부지방은 3월 24~31일, 중부지방은 4월 1~10일, 경기 북부 및 강원 북부와 산간지방은 4월 10일 이후에 필 것으로 보인다. 서울은 4월 7일로 예상된다. 벚꽃의 절정기는 일반적으로 꽃이 핀 뒤 1주일 정도가 걸리기 때문에 서울에서 벚꽃이 만개하는 때는 4월 13일쯤이 될 것으로 전망된다. 벚꽃 개화시기는 2월과 3월의 기온과 강수량 등에 크게 영향받는다. 올 2월 전국 평균 기온이 1.7도로 평년(1.1도)보다 0.6도 높고 3월 기온도 평년보다 높을 것으로 예상되는 가운데 강수량도 남부지방을 중심으로 평년보다 많을 전망이어서 개화 시기가 빨라질 것으로 전망됐다. 한편 주말 동안 우리나라에 영향을 미쳤던 황사는 8일 오전 서해안을 중심으로 옅은 황사 현상을 보이다가 오후에는 사라지겠다. 기상청은 “8일 오후부터는 대기의 흐름이 원활하고 남부지방은 기압골의 영향으로 비가 내려 전국의 미세먼지와 초미세먼지 농도는 ‘보통’ 단계가 될 것”이라고 밝혔다. 8일 서울 낮 최고기온은 11도까지 오르는 등 전국적으로 평년보다 높은 기온을 보여 포근하겠지만 낮과 밤의 일교차가 10도 내외로 벌어지는 곳도 많을 것으로 보인다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 주말부터 나타난 올해 첫 황사가 이번 주 초반까지 이어질 것으로 보인다. 그러나 당초 예보와 달리 황사의 강도는 그리 세지 않을 것으로 예상된다. 기상청은 6일 “몽골과 중국 북부 내륙지방에서 지난 4~5일 발생한 황사가 서해상에 위치한 고기압 가장자리를 따라 우리나라 전체에 영향을 미쳤다”고 밝혔다. 기상청은 그러나 “구름 없는 맑은 날씨 덕에 상승 기류가 생기면서 황사가 상당 부분 서해안을 넘어오지 못해 농도가 당초 예상보다 옅어졌다”며 “일부 지역에서는 9일까지 황사가 지속되겠지만 농도는 높지 않을 것”이라고 덧붙였다. 황사가 발생했을 때는 겨울철에 쓰는 방한용 마스크가 아닌, 식품의약품안전처에서 허가한 황사방지용이나 방진용 마스크를 착용해야 한다. 황사방지용 마스크는 세탁할 경우 마스크에 있는 필터가 손상돼 황사를 제대로 차단할 수 없기 때문에 한 번 사용한 후에는 버리는 것이 좋다. 우리나라는 고기압의 영향권에 들면서 당분간은 포근한 봄 날씨를 보일 것으로 예상된다. 월요일인 7일 낮기온은 서울·춘천 16도를 비롯해 대전·부산 17도, 제주 18도, 대구 19도, 광주 20도로 예상된다. 그러나 금요일인 11일부터 일시적으로 기온이 내려가 서울의 경우 주말 아침 최저기온이 영하 3도 안팎으로 떨어지는 꽃샘추위가 예상된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr