“천재들을 모아 놓는다고 해서 천재적인 작품이 만들어지는 게 아닙니다. 전체 목표를 위해 개개인이 조화를 이뤄야 명작이 나옵니다. 우리 ‘휴보’의 우승은 멋진 숲을 만들기 위해 아름드리 나무들을 조화롭게 가꿔 이뤄낸 성과입니다.” 지난 5~6일 미국 캘리포니아주 퍼모나시에서 미국 방위고등연구계획국(DARPA) 주최로 열린 ‘로봇 공학 챌린지’(DRC)에서 한국팀을 우승으로 이끈 오준호(61) 카이스트(KAIST) 기계공학과 교수가 놀라운 성과의 비결에 대해 이렇게 말했다. 오 교수는 2004년 일본에 이어 세계에서 두 번째이자 우리나라 최초인 두 발로 걷는 인간형 로봇(휴머노이드) ‘휴보’를 개발했다. 16일 대전 카이스트에서 열린 기자간담회에서 오 교수는 “천재들은 고집스럽기 마련인데 이 고집스러운 천재들을 데리고 하나의 미션을 성공적으로 마치는 것은 결코 쉽지 않은 일이었다”고 술회했다. 오 교수는 연구실 운영뿐만 아니라 로봇 개발에서도 ‘조화’와 ‘안정성’에 무게중심을 뒀다. “로봇은 어느 하나만 잘해서는 좋은 성적을 내기 어렵습니다. 로봇 기술은 여러 기능이 모자라지도 넘치지도 않게 조화를 이루도록 하는 종합 예술이죠.” 걷는 능력은 좋지만 사물 인식 능력이 떨어지는 휴보에게 밝은 눈을 달아 주기 위해 이미지 전문가인 권인소 카이스트 전기·전자공학부 교수를 팀으로 끌어들인 것도 이런 차원이었다. 권 교수의 합류로 휴보는 걸음걸이뿐 아니라 임무 수행 능력이 대폭 개선됐다. 2013년 열린 예선에서 9위를 차지한 휴보팀은 지난 2년간 그야말로 와신상담했다. 오 교수 이후 모든 연구자가 ‘월화수목금금금’ 생활을 하며 점심시간도 제대로 내지 못할 만큼 로봇에만 매달렸다. “이번에 우승을 하고 나니 많은 사람들이 이제 우리나라 로봇 수준이 세계 최고가 된 것 아니냐고 말씀들을 하십니다. 하지만 김연아 선수가 피겨스케이팅에서 1등을 했다고 우리가 빙상 강국이 된 건 아니지 않나요. 로봇 선진국들인 미국이나 일본, 유럽이 우리를 경쟁 대상으로 보기 시작했다는 데 큰 의미가 있습니다.” 카이스트 휴보팀의 다음 목표는 ‘우주’다. 권 교수는 “미국항공우주국(NASA)에서 구상하고 있는 ‘스페이스 로봇 챌린지’(SRC) 대회에 참가할 계획”이라며 “화성과 비슷한 환경에서 로봇들의 실력을 겨루기 때문에 인공지능, 자세 제어 기술 등의 로봇 기술이 지금보다 업그레이드돼야 한다”고 말했다. 오 교수는 정부의 로봇 기술 육성 정책에 대해서도 한마디 했다. “정부를 포함해 많은 사람들이 로봇공학을 산업화와 직접 연계돼 있는 기술로 생각합니다. 그렇지만 로봇은 인공지능, 제어 기술, 시스템화 기술, 센서 기술 등 다양한 원천 기술이 들어가는 기초분야에 더 가깝지요. 그렇기 때문에 반짝 투자로는 꾸준한 성과를 내기가 어렵습니다. 지속적인 투자가 절실한 이유입니다.” 대전 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남부 지방의 강들이 이른바 ‘녹차라테’ 현상 때문에 몸살을 앓고 있다. 지난 정부의 ‘4대강 사업’ 이후 해마다 나타나는 불청객 ‘녹조’는 올해의 경우 5월 말 시작된 때 이른 더위로 한층 빨리 등장했다. 특히 낙동강 유역은 4대강 보(洑·저수시설) 설치 이후 강물의 흐름이 이전보다 5.4배 느려져 녹조가 더 심각하다는 것이 전문가들의 분석이다. 녹조는 단순히 물 색깔만 바꾸는 것이 아니라 수(水)생태계와 사람들의 건강에 영향을 미치는 심각한 환경문제라는 연구 결과들이 나오면서 인식도 바뀌고 있다. 부영양화로 인해 발생하는 현상에는 녹조뿐 아니라 ‘적조’도 있다. 녹조의 독성물질 실체가 알려지기 전까지 사람들은 적조가 더 위험하다고 생각했다. 물빛이 붉게 변하는 적조 현상은 혈액을 연상케 하는 색깔 때문에 역사서에도 자주 등장했다. 구약성서의 출애굽기 7장 20절 ‘강물이 모두 붉게 변해 고기가 죽고 물에서 썩는 냄새가 나서 이집트인들이 나일강 물을 마실 수 없었다’는 대목을 과학자들은 적조 현상을 묘사한 것으로 보고 있다. 일반적으로 녹조의 발생 원인은 크게 3가지로 볼 수 있다. 1차적으로 질산염이나 인산염 같은 무기영양염류가 물속에 과다 유입될 때 녹조가 발생한다. 미국 생태학자 데이비스 신들러 박사는 1974년 ‘사이언스’에 인(燐·원소기호 P)이 다른 영양소들보다 녹조 발생에 핵심적 역할을 한다는 연구 결과를 발표했다. 또 일조량이 많고 기온이 높아 수온이 높을수록 광합성이 활발해져 녹조류나 규조류, 남조류가 폭발적으로 증가해 녹조를 유발시킨다. 물의 흐름도 녹조 발생의 주요 원인으로 꼽힌다. 물의 흐름이 느려지면 유입된 영양염류가 빠져나가지 못하고 축적될 뿐 아니라 수면 온도도 빠르게 올라가 조류의 증식을 가속화시킨다. 녹조가 발생한 지역의 물에서는 독특한 냄새와 맛이 나는데, ‘지오스민’이나 ‘2-메틸이소보르네올’ 같은 물질 때문이다. 이 물질들은 낮은 농도에서도 냄새가 강하게 나고, 정수 과정에서도 잔류해 수돗물에 영향을 미치기 때문에 상수도에 대한 불신을 갖게 만든다. 실제로 2012년 수도권 주민의 상수원인 팔당 지역에 녹조가 발생해 지오스민의 농도가 590ppt(1ppt=1조분의1)까지 상승한 적이 있다. 녹조의 원인인 남조류에서 내뿜는 독성물질은 인체에 과다하게 유입될 경우 사망까지 이를 수 있다. 대표적인 독성물질은 ‘마이크로시스틴’과 ‘삭시토신’이다. 마이크로시스틴은 간(肝) 독성물질로 발진이나 구토, 설사, 두통, 고열, 간 종양을 발생시키고 삭시토신은 신경계에 작용하는 독으로 인체에 유입되면 감각을 둔화시키고 언어능력을 잃게 만든다. 이 때문에 과학자들은 다양한 방법으로 녹조를 없애기 위해 노력하고 있다. 국내에서 가장 많이 사용하는 방법은 황토(黃土) 살포다. 황토 입자 내에 존재하는 틈인 공극(孔隙)에 녹조를 유발시키는 영양물질과 미세조류 등을 흡착시켜 제거하는 원리다. 최근 연구 결과에 따르면 황토 입자가 작고, 물속에 녹조 유발 조류의 밀도가 높을수록 제거 효율도 높아진다. 환경부에서도 상수원 보호를 위해 친환경 황토를 개발, 4대강 주요 녹조 발생 지역에 살포하고 있다. 그러나 가장 주목받고 있는 것은 수중 생태계의 먹이사슬을 이용한 친환경 처리 기술이다. 녹조의 원인 생물을 먹어 치우는 녹조 포식성 생물의 숫자를 인위적으로 늘려 녹조를 제거하는 방식이다. 녹조 발생을 사전에 차단할 수 있다는 장점 때문에 장기적인 관점에서 가장 우수한 녹조 제거 및 예방 기술로 꼽히고 있다. 그렇지만 천적생물을 인위적으로 늘리는 것이기 때문에 녹조 포식 생물이 늘어났을 경우 발생할 수 있는 문제점 등을 사전에 파악해야 한다. 이를 위해 기술 적용 이전에 장기간 주변 생태조사를 수행해야 하는 등 많은 시간을 필요로 한다. 또 전기분해로 물 분자(H2O)를 초미립자(플라스마) 상태로 분해해 녹조를 없애는 방법도 있다. 물을 전기분해하면 ‘수소’(H)와 ‘하이드록시기’(OH)로 분해되는데, 이때 발생한 하이드록시기는 조류의 세포막에 있는 수소와 반응해 녹조류나 남조류를 제거한다. 플라스마 융합 수중방전 설비를 이용하면 조류뿐만 아니라 난분해성 오염물질까지도 전기적으로 분해할 수 있다는 것이 장점이다. 그렇지만 설비 비용은 물론 많은 에너지를 투입해야 한다는 단점이 있다. 하수처리장에서 사용하는 화학적 응집제를 이용해 녹조를 없애는 방법도 있다. 알루미늄 계열의 응집제를 뿌리면 물속 인산염과 결합해 인산알루미늄을 만들어 녹조물질을 바닥에 가라앉힐 뿐만 아니라 인 농도를 낮춰 녹조를 제거하는 방식이다. 하지만 생태계에 미치는 독성 문제와 내성 발생에 대한 연구가 추가로 진행돼야 한다. 이 밖에 1974년 일본 수산청에서 개발한 ‘초음파를 이용한 조류 제거’ 기술도 꾸준히 발전해 나가고 있다. 초음파 기술은 강력한 초음파를 쏴 조류의 세포를 파괴함으로써 녹조를 제거하는 방법이다. 친환경적이라는 장점은 있지만 물속에서는 음파가 잘 전달되지 않기 때문에 녹조가 넓은 지역에 대규모로 발생했을 경우엔 활용도가 다소 떨어진다는 단점이 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 최재우 박사는 “녹조는 광범위한 지역에서 다양한 요인이 결합돼 발생하는 자연현상이기 때문에 완벽하게 예방하는 것은 어렵다”며 “다양한 기술을 확보해 그때그때 맞춰 적용하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

저는 북아프리카 알제리의 해안도시 오랑에 사는 베르나르 리외라고 합니다. 제 이름이 익숙하신 분들도 계실 겁니다. 이곳에서 있었던 일을 알베르 카뮈 선생께서 잘 써 주신 덕분이지요. 그렇습니다. 저는 그의 소설 ‘페스트’에서 주인공으로 나온 의사입니다. 여기서 비행기로 열서너 시간 걸리는 한국이 메르스 때문에 어수선하다고 들었습니다. 중동이나 북아프리카처럼 낙타와 가깝게 지내는 나라도 아닌 곳에서 메르스가 발생해 빠르게 전염되고 있다는 소식에 좀 놀랐습니다. 말이 나왔으니 말인데, 19세기 말부터 20세기 후반까지 인류에게는 큰 전염병이 없었습니다. 그래서 1969년 미국 공중위생국장 윌리엄 스튜어트가 “전염병의 시대는 이제 막을 내렸다”는 선언까지 했던 것이죠. 그런데 20세기 말부터 신종플루, 조류독감, 사스(중증급성호흡기증후군), 에볼라 등 새로운 전염병이 늘고 있는 것 같습니다. 세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)는 ▲인구 및 생태계의 급속한 변화 ▲병원체 전파를 가속화하는 국가 간 여행 및 교역의 증가 ▲기존 전염병 감소에 따른 공중보건 체계의 기능 상실 ▲항생제 남용 등을 신종 전염병이 증가한 원인으로 보더군요. 이 이야기를 들은 신문기자 랑베르는 “과학이 발달하면 바이러스 따위는 다 없애 버릴 수 있지 않느냐”고 하더군요. 하지만 바이러스도 생존을 위해 끊임없이 진화(돌연변이)하기 때문에 아무리 과학이 발달해도 그건 어려울 겁니다. 또 우리가 모르는 바이러스들이 아직 수도 없이 많기 때문에 기존에 알려진 바이러스를 다 죽인다고 해도 다른 바이러스가 빈 공간을 채우고 들어올 겁니다. 그러면 더 심각한 전염병이 발생하는 거죠. 인류와 전염병의 역사는 전쟁의 역사와 비슷합니다. 새로운 바이러스가 날카로운 창을 갖고 나타나면 인류는 무적 방패를 찾아내거나 만들어 냅니다. 광우병이 대표적입니다. 바이러스가 아닌 변형 단백질로 인한 전염성 질환이기 때문에 치료나 예방법이 없다고 알려져 왔습니다. 그런데 영국 유니버시티칼리지 존 콜린지 박사가 지난 10일 ‘네이처’에 광우병을 예방하는 돌연변이 유전자를 발견했다는 연구 결과를 발표했더군요. 광우병은 프라이온 단백질 때문에 생깁니다. 콜린지 박사는 프라이온 단백질의 코돈129와 코돈127이라는 부분의 염기서열이 바뀌면 광우병에 대한 저항성이 강해진다는 것을 발견했습니다. 이 연구가 좀 더 진행되면 광우병도 정복할 수 있을 겁니다. 새로운 전염병이 발생하면 사람들은 겁을 먹습니다. 오랑 주민들도 그랬습니다. 그렇지만 사람은 생물학적으로 바이러스의 위협에 대처할 수 있을 정도로 충분한 유전적 다양성을 갖고 있습니다. 그렇기 때문에 알지 못하는 질병이 나타났다고 해서 마냥 공포에 빠져 있을 필요는 없다는 말을 마지막으로 드리고 싶군요. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌 질환과 암 등을 유발하는 ‘쓰레기 단백질’(단백질 응고체)의 생성 원리와 변이 과정을 세계 최초로 규명했다. 이에 따라 관련 치료제 개발에 청신호가 켜졌다. 한국생명공학연구원 난치질환치료제연구센터 김보연(왼쪽) 박사와 서울대 권용태(오른쪽) 교수 공동 연구팀은 인체 내 세포가 스트레스를 받을 때 만들어지는 유해 단백질의 생성 및 분해 원리와 변화 과정을 규명하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 생물학 분야의 국제적 권위지인 ‘네이처 셀 바이올로지’ 15일자 온라인판에 실렸다. 세포 내 단백질이 수명을 다하거나 손상되면 인체는 이를 분해해 폐기하는 ‘유비퀴틴-프로테아좀 시스템’과 불필요한 부분만 제거해 재활용하는 ‘자가 포식 시스템’을 자동으로 작동시킨다. 이런 세포 처리 시스템은 면역계를 활성화하고 체내에 침입하는 바이러스나 박테리아 같은 이물질을 막아내는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 노화나 유전적 변이, 바이러스 침입 같은 세포 스트레스로 두 시스템이 제대로 작동하지 않으면 폐기 처리돼 밖으로 배출돼야 할 단백질이 체내에 쓰레기처럼 쌓이게 된다. 이렇게 누적된 쓰레기 단백질은 세포 손상을 일으켜 광우병, 헌팅턴병, 파킨슨병, 루게릭병 등의 신경계 질환은 물론 알코올성 간염 및 간암, 심근경색까지 유발하는 것으로 알려져 있다. 마치 청소차가 고장 나 쓰레기가 넘쳐나면서 주변 환경이 오염되고 각종 질병의 원인이 되는 것과 같은 원리다. 김 박사 등 연구팀은 단백질이 ‘p62’라는 물질과 결합하면 리소좀으로 이동한다는 사실에 착안했다. 리소좀은 단백질 분해 효소를 갖고 있는 세포 내 작은 주머니로, 못 쓰게 된 세포 소기관을 파괴하거나 외부에서 들어온 이물질을 파괴하는 긍정적인 역할을 한다. 연구팀은 세포에 스트레스를 줘 단백질을 응고시킨 뒤 p62를 인위적으로 결합시킨 결과 단백질 응고체가 제거되는 것을 발견했다. 연구팀은 “연구 결과를 바탕으로 헌팅턴병의 원인 물질인 헌팅턴 단백질 응고체를 제거할 수 있는 p62 저분자 화합물을 최근 개발했으며 이를 이용해 쓰레기 단백질을 제거하는 실험에도 성공했다”고 밝혔다. 연구진은 추가로 이 물질이 다른 퇴행성 신경 질환, 암, 염증 질환, 심혈관 질환을 치료하는 데도 적용될 수 있는지 실험을 진행 중이다. 김 박사는 “이번 연구는 퇴행성 신경 질환이나 암, 면역계 질환을 치료하기 위해서는 축적된 쓰레기 단백질을 제거하는 것이 중요하다는 사실을 밝혀낸 것”이라며 “변성 단백질의 비정상적 축적으로 인해 생기는 각종 질환의 치료제를 개발하는 데 크게 기여할 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 12일 국가에너지위원회의 ‘영구 가동 정지’ 권고로 우리나라 최초의 원자력발전소인 고리 1호기가 사실상 해체 수순에 들어가게 됐다. 국내 첫 원전 폐로(廢爐)인 만큼 앞으로의 과정과 해체 기술 등에 관심이 쏠리고 있다. 원전 해체 방식은 크게 3가지다. 원전의 가동 정지와 동시에 해체하는 ‘즉시 해체’, 방사성물질의 반감기를 고려해 30~60년 시설을 폐쇄한 뒤 해체하는 ‘지연 해체’, 원전시설에 콘크리트를 부어 사용이 불가능하도록 하는 ‘영구 밀봉’이다. 영구 밀봉은 구소련 체르노빌 원전 사고 때 적용했던 것으로, 고리 1호기에 쓰일 가능성은 없다. 한국원자력연구원 제염해체연구본부 문제권 부장은 “경제성뿐만 아니라 얼마나 안전하게 해체할 수 있느냐를 고려해야 한다”고 말했다. 최근 각국의 추세를 감안할 때 고리 1호기의 해체는 즉시 해체와 지연 해체의 2가지 방식이 절충된 형태가 될 가능성이 높다. 이 경우 해체 기획→원전 특성 분석 및 운전 정지→해체 설계→제염→절단 및 철거→폐기물 처리→부지 복원→부지 규제 해제 순서로 진행된다. 운전 정지부터 해체 준비 과정에 5년, 제염·절단 및 철거·폐기물 처리에 10년, 환경 복원에 5년 등 통상 20년 정도가 걸린다. 원전 해체 과정에서 가장 중요한 부분은 제염(除染) 과정이다. 제염은 김치를 담글 때 배추에 소금을 뿌려 숨을 죽여 부피를 줄이고 다루기 쉽게 만드는 것과 같은 원리다. 기계적·화학적·전기화학적·열적 방법으로 원전에 남아 있는 방사성물질을 제거하거나 최소화시켜 절단 및 철거 작업을 쉽게 만드는 기술이다. 미국과 일본, 독일 등 해체 기술 선진국과 비교했을 때 우리나라는 해체 준비 기술과 폐기물 처리 기술은 80% 가까이 확보돼 있지만, 핵심인 제염 기술은 70%, 절단 해체 기술은 60%에 불과하다. 원전 해체 관련 인력도 프랑스 원자력청에는 1000명 이상 있지만, 우리나라는 원자력연구원의 19명뿐이다. 서균렬 서울대 원자핵공학과 교수는 “원전 해체는 화학공학, 로봇공학, 환경공학, 토목,건축, 전자,기계공학 등 전 분야의 과학기술이 집약되는 종합 엔지니어링 기술”이라며 “우리나라는 해체 기술 확보뿐만 아니라 관련 인력 양성도 시급하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울과 경기 북부 및 강원 등 중부지방의 극심한 가뭄이 장마가 시작되는 7월 초까지 이어질 전망이다. 쩍쩍 갈라진 대지를 적셔줄 단비를 앞으로 3주가량은 구경하기 어려울 것이란 얘기다. 게다가 장마가 오더라도 강수량이 적어 본격적인 해갈은 8월이나 돼야 가능할 것으로 보인다.12일 기상청에 따르면 남해안과 제주도를 제외한 전 지역에서 북태평양 고기압의 북상이 지연되면서 장마가 다음달 초에나 시작될 가능성이 크다. 장마가 시작되기 전까지는 맑은 날씨와 고온현상이 이어지면서 서울·경기, 강원 등 중부지방의 극심한 가뭄에는 별다른 돌파구도 없을 전망이다. 기상청 관계자는 “여름철 3개월 장기예보에 따르면 6~7월의 강수량은 평년보다 적지만, 8월 강수량은 평년보다 많을 것으로 보이는 만큼 실질적인 가뭄 해갈은 8월이나 돼야 할 것”이라고 설명했다. 올 들어 6개월간 전국의 누적 강수량이 평년 대비 84% 수준에 머물고 있는 가운데 서울·경기 지역은 평년의 절반 수준인 55%, 강원 지역은 57%에 그쳤다. 특히 올 1~5월 서울·경기·강원의 누적 강수량은 153.3㎜로, 2001년(139.7㎜)과 1988년(142.3㎜)에 이어 역대 3번째로 적다. 기상청에서는 3개월 누적 강수량을 이용해 가뭄 정도를 판단하는 ‘매우 가뭄-가뭄-정상-습함’ 4단계의 표준강수지수를 사용하고 있다. ‘매우 가뭄’은 작물 손실과 광범위한 물부족 현상이 심각한 상태다. ‘가뭄’은 작물에 피해가 발생하기 시작하고 물부족 현상이 시작되는 상황이다. 현재 인천과 강원 영동 지역은 ‘매우 가뭄’, 서울과 경기 북부, 강원 영서, 충북·경북·전북 일부 지역은 ‘가뭄’ 상태다. 현재의 극심한 가뭄은 2년 전부터 평년보다 비가 적게 내리기 시작하면서 비롯됐다. 지난해 중부지방의 장마(7월 2~29일)는 평년보다 짧은 27일에 불과했다. 반기성 케이웨더 예보센터장은 “지난 겨울에도 고기압의 영향으로 중부지방에서는 눈이 적게 내렸고, 봄에도 이동성 고기압의 영향으로 강수량이 적었다”며 “가뭄으로 인해 한강 수역의 소양강댐, 충주댐, 횡성댐의 수위도 낮아져 있는 상태”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

백혈병이나 악성 림프종, 다발성 골수종 등 혈액암 환자나 재생 불량성 빈혈, 선천성 면역결핍증 환자 등에게는 건강한 다른 사람의 골수에서 조혈줄기세포를 채취해 이식하는 ‘골수이식’이 유일한 치료 방법이다. 골수는 다른 줄기세포처럼 실험실에서 배양되지 않기 때문에 필요할 때마다 채취해서 사용할 수밖에 없다. 현재 쓰이고 있는 채취방법으로는 골수가 몸 밖으로 나오면서 손상되는 경우가 많기 때문에 한 번에 많이 뽑아야 한다는 단점이 있다. 국내 연구진이 조혈줄기세포의 손상을 최소화하는 채취 방법을 개발, 골수이식 성공률이 높아질 것으로 예상된다. 한양대 의생명과학과 김계성 교수와 순천향대 이만렬 교수는 줄기세포 분야의 세계적 석학인 미국 인디애나의대 할 브록스마이어 석좌교수와 함께 낮은 산소압 상태에서 손상을 최소화하면서 조혈줄기세포를 뽑는 방법을 개발하는 데 성공했다. 이번 연구성과는 생명공학 분야 최고 권위지 ‘셀’ 11일자 온라인에 실렸다. 공기 중 산소농도는 21% 정도인데 반해 우리 몸속 각종 장기의 산소농도는 평균 1% 정도로 낮다. 그래서 기존의 방법으로 골수를 채취할 경우, 골수가 몸 밖으로 나오는 순간 갑자기 높은 산소농도에 노출되면서 활성산소가 발생해 파괴된다. 대기 중 산소농도에서 채취된 조혈줄기세포는 급속하게 손상을 받아 줄기세포로서 성질을 잃게 된다는 것이다. 조혈줄기세포 수가 줄고 기능도 떨어지기 때문에 골수 이식 후에 몸속에서 제대로 정착되지 못하면서 치료효과가 떨어진다. 연구팀은 생쥐를 공기 중 산소농도보다 낮은 저압산소탱크(챔버)에 넣고 조혈줄기세포를 추출한 결과, 기존의 방식보다 줄기세포 회수율이 10배 이상 늘어난 것을 발견했다. 뿐만 아니라 활성 세포물질 발생을 억제하는 ‘사이클로스포린 에이’라는 물질을 이용해도 조혈줄기세포가 파괴되지 않는다는 것을 확인했다. 이번에 개발된 기술을 이용할 경우 줄기세포 회수율이 높아지는 만큼 이전에 한 명에게 사용하는 골수량을 줄이고도 똑같은 효과를 기대할 수 있다. 또 기존에 한 명에게 사용하던 골수량으로 여러 명에게 사용할 수 있기 때문에 이식이 가능한 골수가 부족한 의료 환경 개선에도 도움이 될 것으로 보인다. 김 교수는 “이번에 개발한 기술은 이식 가능한 골수가 부족한 상황을 획기적으로 개선시키는 것은 물론 환자들의 불편함도 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난달 말 북한이 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 실험 사진을 공개했지만 사진 조작 여부를 놓고 논란이 일고 있다. 몇 년 전에는 너무 어려 보이도록 사진이 조작됐다는 이유로 미국 할리우드 톱스타 줄리아 로버츠의 화장품 광고가 퇴출되기도 했다. 국내 연구진이 육안으로 판단하기 어려운 디지털 이미지의 위·변조를 쉽게 잡아낼 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 전산학부 이흥규 교수팀은 디지털 이미지 조작탐지 기술을 개발하고, 웹 서비스(forensic.kaist.ac.kr)를 시작했다고 11일 밝혔다. 이 서비스를 이용하면 논문 사진이나 의료 영상, 법적 증거자료, 군사정보 등의 조작 여부를 쉽게 찾아낼 수 있게 된다. 연구팀은 디지털 이미지를 변형시키면 육안으로 식별하기는 쉽지 않지만 이미지 내부의 통계적 특성이 변화한다는 데 착안했다. 이번에 개발된 기술은 ▲이미지를 구성하고 있는 픽셀의 변화를 통계적으로 탐지해 내는 픽셀 기반 방식 ▲변형 과정에서 나타나는 디지털 신호의 손실 여부를 찾아내는 포맷 기반 방식 ▲카메라의 촬영 과정에서 나타나는 특성을 바탕으로 변조를 찾아내는 카메라 기반 방식 ▲빛의 위치나 물체의 기하학적 위치 등을 기반해 변조를 찾는 물리 기반 방식 등 네 가지 탐지 기법을 동시에 가동시켜 위·변조 여부를 찾아낸다. 위·변조 가능성 외에 조작된 영역과 조작 방식까지 분석해 준다. 이 교수는 “이번에 개발한 기술은 논문으로만 나와 있는 기술을 통합해 실제 서비스로 구현한 것”이라며 “다양한 위·변조 탐지 기법들이 상용화되는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

10일 전국 대부분 지역의 낮 기온이 30도를 웃도는 무더운 날씨를 보였다. 특히 서울의 낮 최고기온은 34.9도까지 올라가 평년 수준을 8.1도나 웃돌며 6월 상순 기준으로 1908년 기상청 관측 이후 107년 만에 가장 높은 기온을 기록했다. 그러나 이번 더위는 11일 전국적으로 비가 내리면서 주춤할 것으로 전망된다. 기상청에 따르면 서울뿐만 아니라 영월 35.6도, 원주 35도, 천안 34.2도, 수원 33.6도, 전주 33.6도 등 전국 대부분이 평년보다 7~8도 높았다. 기상청 관계자는 “동해상에 중심을 둔 고기압의 영향으로 맑은 날씨가 이어진 데다 낮 동안 푄 현상이 나타나면서 태백산맥 서쪽 지방의 기온이 크게 올랐다”고 설명했다. 11일에는 전국이 흐린 가운데 대부분 지방에서 비가 내릴 전망이다. 남부지방은 새벽에 비가 시작돼 제주도와 호남은 오전에 그치고 영남은 낮 동안 그칠 것으로 보인다. 중부지방은 늦은 오후부터 비가 시작돼 다음날인 12일 새벽까지 이어질 전망이다. 그러나 예상 강수량이 적어 중·북부 지방의 건조한 날씨를 해소하는 데는 큰 도움이 되지 못할 것으로 보인다. 예상 강수량은 서울, 경기, 강원, 서해 5도는 5~10㎜, 충청을 포함한 남부지방과 제주도는 5㎜ 미만이다. 11일 전국의 아침 최저기온은 14~20도, 낮 최고기온은 20~31도로 예보됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

운전대·가속페달·브레이크 등도 없이 스위치만으로 움직이는 ‘자율주행 자동차’, 통신위성과 비행선을 결합시켜 전 세계에 무선인터넷 서비스를 제공하는 ‘룬 프로젝트’, 지구에서 우주정거장까지를 연결하는 ‘우주 엘리베이터’. 세계 최고의 정보기술(IT) 기업인 미국의 구글이 운영하는 연구소 ‘X’에서 진행하고 있는 프로젝트들이다. 이렇게 세상을 바꿀 수 있는 ‘한국판 X-프로젝트’ 아이디어 공모가 시작된다. 미래창조과학부는 10일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 ‘위대한 질문 국민 공모’에 나선다고 밝혔다. 다양한 민간 전문가들로 구성된 X-프로젝트 추진위원회가 중심이 돼서 사업기획과 추진계획 수립, 운영 등 모든 과정을 진행한다. 위원회는 8월까지 연구자와 국민들을 대상으로 사회적으로 절실히 해결해야 할 문제, 세상을 바꿀 만한 영향력 있는 질문 등을 공모한다. 제안된 질문들을 모아 8월 말까지 100개의 우수 질문을 선정하고 9월 1일 발표한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 온난화에서 비롯되는 호우, 강풍 등 기상이변이 복잡한 구조의 빌딩숲 대도시에서는 한층 더 증폭돼 피해 규모를 키울 수 있다는 우려가 제기됐다. 10일 서울시 강남구 삼성동 코엑스에서 열리고 있는 ‘2015 세계과학기자대회’에서 오재호 부경대 교수는 “서울처럼 도시 구조가 복잡하고, 인구 밀집도가 높은 대도시는 비도심 지역보다 기상이변이 났을 때 피해 정도가 더 크다”고 말했다. 국지적 집중호우로 광화문이나 강남 같은 저지대가 침수된 것이나 우면산 산사태 같은 재난도 도시화가 유발시킨 기상재해라고 설명했다. 남재철 수도권기상청장의 사회로 진행된 기후변화 대응 세션에서 패널로 참가한 오 교수는 “2011년 우면산 산사태를 부른 집중호우는 서울에서도 서초구와 강남구에 집중됐다”며 “도시 집적도와 인구 밀집도가 높은 지역일수록 기상이변 현상은 심하게 나타난다”고 설명했다. 도시화는 공기의 흐름도 바꾼다. 2008년 11월 29일 북한산 중턱엔 초속 11.9m의 강풍이 불었는데, 서울 강남 한복판에서는 이보다 강한 초속 18.9m의 강풍이 불었다. 이는 도심 상공에서 부는 바람이 고층빌딩들 사이의 좁은 공간을 통과하면서 풍속이 급격하게 빨라졌기 때문이다. 최영진 한국외국어대 교수도 “우리나라는 지형적 특징으로 인해 서로 인접한 지역이라도 전혀 다른 날씨를 보일 때가 많다”며 “도시화가 가속화될수록 이런 현상도 잦아질 것”이라고 말했다. 데츠오 나카자와 세계기상기구(WMO) 과학자문관은 “인구가 밀집되고 각종 생산시설이나 고층건물들이 집중돼 있는 대도시는 날씨에 영향을 미치는 대기의 흐름을 바꾸는 경우가 많다”며 “이 때문에 WMO는 지구온난화에 따른 도시권의 기후변화는 물론 도시화와 날씨의 상관관계에 대해 주목하고 있다”고 말했다. 참석자들은 급속한 도시화로 인해 발생할 수 있는 기상재해에 효과적으로 대응하기 위해서는 대도시의 기상특성을 반영할 수 있는 미세 기상정보의 수집과 분석능력 확보가 필수적이라고 강조했다. 오 교수는 “미국과 일본, 유럽 등 세계 주요 국가들은 기후변화와 기상이변으로 인한 도시의 피해를 최소화하기 위해 다양한 도시 맞춤형 기상전략을 수립해 추진하고 있다”며 “우리나라도 지역별 특성 및 수요에 맞춘 기상정보를 생산할 수 있는 시스템을 갖춰야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“난 요즘 인문학 쪽 분위기가 부럽다.” 얼마 전 대학교수, 중학교 교사, 무직자, 자영업자 등 다양한 직업을 가진 지인들과 술자리를 가졌다. 술잔을 주거니 받거니 하며 세상 돌아가는 이야기를 하던 중 대학교수인 친구가 불쑥 꺼낸 말이다. 인문학 전공자나 대학에서는 ‘인문학의 위기’라며 죽겠다는데, 무슨 뚱딴지 같은 소리인가 해서 모두 그 친구를 쳐다봤다. 그의 말인즉 “강단 인문학은 위기일지 모르지만, 기업이나 언론, 심지어 백화점 문화센터까지 대중을 상대로 하는 인문학 시장은 활황 아니냐”는 것이었다. 반면 대중에게 과학기술은 여전히 ‘내 삶과는 상관없는 어려운 이야기’로 치부되고 있으니 부럽다는 얘기였다. 그러나 모두가 ‘배부른 이공계 교수님의 헛소리’라고 공격하는 바람에 그 친구는 본전도 못 찾고 술만 거푸 마셔 댔다. 사실 요즘 같은 인문학 열풍 속에서는 ‘열역학 제1법칙’은 모르더라도 동서양 고전 몇 권쯤은 읽은 티를 내야 트렌드를 따라가는 똑똑한 사람 대접을 받는다. 대형 서점에 가봐도 인문학 분야는 한 달이 멀다 하고 베스트셀러가 바뀌는데, 과학기술 분야에서는 몇 년째 ‘이기적 유전자’, ‘코스모스’, ‘총, 균, 쇠’ 등이 요지부동 베스트셀러 상위권을 지키고 있다. 이 책들이 워낙 ‘불후의 명작’이라 그런 것도 있겠지만, 그만큼 과학책을 찾는 사람들이 적고 관심 밖에 있다는 것으로도 해석할 수 있다. 영국의 과학자 겸 소설가인 찰스 퍼시 스노는 1959년 케임브리지대 리드 강좌에서 ‘두 문화’라는 제목의 유명한 강연을 했다. 현대문명을 떠받들고 있는 과학과 인문학의 의사 소통 단절이 세계 문제를 해결하는 데 걸림돌이 되고 있다는 것이 핵심이다. 리영희 선생은 ‘새는 좌우의 날개로 난다’고 말했다. 세계라는 새는 좌우의 사상뿐 아니라 ‘과학’과 ‘인문학’이라는 방법론이 균형을 이뤄야 떨어지지 않고 날 수 있다. ‘어떻게 살아야 하는가’에 대한 고민이 없는 사회는 물질주의와 배금주의로 인간 경시 현상이 넘쳐나게 된다. ‘무엇이 세상을 움직이는가’라는 고민이 없는 곳에서는 사상의 과잉으로 사회의 분열이 초래된다. 요즘 우리 사회는 ‘어떻게’에 대한 고민도 없고, 과학의 합리적 사고까지 배제된 감정의 과잉 상태에 있는 듯하다. 사회 곳곳에 괴담이 넘쳐나고, 상대의 주장이 더 합리적이어도 내 주장이 옳다고 우겨 대는 것은 이제 익숙한 풍경이다. 과학 교육의 본질은 지식의 습득이 아닌 생각의 방식을 가르치는 것이다. 입시 중심의 주입식 교육 환경에서 합리성과 사고의 방식을 배울 수 있으리라 생각하는 것은 나무 밑에서 물고기를 찾는 격이다. 학교에서 어렵다면 다양한 대중 강연 등으로 과학에 대한 관심을 끌어내고 그 속에서 합리적 사고방식을 습득할 수 있도록 해야 할 텐데 그렇지도 않다. 과학 동네와 인문 동네를 넘나드는 경계인으로서 친구의 깊은 고민을 이해하지 않고, 술기운에 못 이겨 ‘헛소리’라 비난한 것이 뒤늦게 마음에 걸린다. edmondy@seoul.co.kr

전문가들이 메르스가 공기로 전파될 가능성이 희박하다는 사실을 재확인했다. 일부에서는 앞으로 1~2주 안에 국내에서 소강국면에 접어들 것이라는 전망을 내놓았다. 9일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 개막한 ‘2015 세계과학기자대회’에서 한국파스퇴르연구소 홍기종 박사는 “메르스의 공기 감염 가능성은 거의 없다”고 말했다. 제주대 의대 이근화 교수의 사회로 진행된 메르스 특별세션에서 패널로 참가한 홍 박사는 “공기 감염의 가능성에 대해 이야기하는 사람들이 있는데 공기 전염이 발생했다면 환자가 지금보다 훨씬 더 많아야 한다”고 설명했다. 서울아산병원 감염내과 김성한 교수도 “현재 국내 사례는 100% 병원 내 감염이고 해외에서도 비행기나 지하철, 아파트 등에서 감염된 사례는 없다”고 전했다. 그는 중동 지역에서 감염자와 사망자가 집중적으로 발생한 2014년 1~5월의 사례를 분석한 ‘뉴잉글랜드저널 오브 메디신’의 논문을 근거로 제시했다. 당시 분석에 따르면 발병환자의 97%가 병원 내 감염이었다. 김 교수는 치사율에 대해서도 “전체적으로 보면 30~40%이고 기존에 다른 질병을 앓던 사람이라면 사망률은 더 높을 수 있겠지만, 그렇지 않은 의료기관 종사자 100명을 분석해 보니 사망률이 5%에 그쳤다는 조사 결과가 있다”면서 “우리나라는 중동과 사정이 전혀 다르다”고 말했다. 메르스 확산 추세가 곧 진정될 것이라는 예측도 내놓았다. 홍 박사는 “길어도 1~2주 내에 신규 환자나 사망자 발생이 제로에 가까워질 것”이라고 말했다. 김 교수 역시 “단정하기는 힘들지만 메르스 확산 패턴이 중동과 비슷하기 때문에 두 번째 슈퍼 전파만 막는다면 확률적으로 조만간 소강 국면에 접어들 것”이라고 했다. 김 교수는 “초기에 환자 주변 1~2m 내에서만 감염이 이뤄질 것이라고 감염가능 범위를 너무 좁게 잡았던 것이 결과적으로 메르스의 확산을 불러왔다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“아픈 상처에 그냥 붙이기만 하세요.” 국내 연구진이 피부는 물론 손상된 장기에도 갖다 붙이기만 하면 저절로 치료가 되는 ‘세포 스티커’ 기술을 미국 하버드대 연구팀과 공동으로 개발했다. 서강대 화학과 신관우 교수는 미국 하버드대 바이오질병연구소 연구진과 함께 손상된 장기나 피부에 붙이는 것만으로 치료가 가능한 세포 스티커 제작 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 연구팀은 동물실험에 성공한 상태다. 이번 연구결과는 신소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 최신호 표지 논문으로 실렸다. 기존에도 손상된 장기나 신경의 특정 부위에 세포를 자라게 해 치료하는 방법들은 상당수 연구돼 왔다. 그러나 대부분 금속이나 플라스틱으로 만들어진 보형물을 이용하는 수준이었다. 이 때문에 이식된 부분의 세포들이 인공조직과 제대로 접합되지 않고 거부 반응을 나타내거나, 보형물로 인해 조직의 형태가 틀어지는 등 부작용이 많았다. 연구진은 우선 이온을 포함하고 있는 고분자 물질로 그물망 형태의 단백질을 만들었다. 그 위에 정상 조직에서 추출해 낸 세포를 올려놓으면 스티커처럼 상처 부위를 감싸며 달라붙는다. 이렇게 형성된 세포-단백질 그물망은 스티커처럼 원하는 위치에 손쉽게 부착할 수 있고, 해당 장기를 빠른 시간 내에 원상복구 시킨다. 연구팀은 실제로 실험쥐의 심장을 손상시킨 뒤, 심장에서 떼어낸 세포로 세포 스티커를 만들었다. 세포 스티커를 손상된 심장 부위에 붙여 치료한 결과 심장이 정상적으로 기능하는 것을 확인했다. 이렇게 만들어진 세포 스티커는 심장 이외 다른 장기와 피부에도 사용 가능하다는 장점이 있다. 특히 이번 기술은 치료 대상자 본인의 세포로 만들기 때문에 거부 반응이 나타나지 않아 장기 및 신경세포의 안전한 치료방법으로 기대되고 있다. 신 교수는 “이번 연구 성과를 활용하면 가슴 성형 내부 보형물이나 심장 인공판막 등에서 나타나는 신체 거부반응을 대폭 줄일 수 있을 것”이라며 “기술 상용화 시기를 앞당기기 위해 하버드대 연구진과 함께 서강대 내에 공동연구센터를 만들어 운영 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세계 최고의 줄기세포 전문가로 통하는 야마나카 신야(53) 일본 교토대 교수는 2012년 노벨 생리의학상을 받은 뒤 쏟아지는 언론의 관심을 애써 피해 다녀 ‘은둔의 과학자’로 통해 왔다. 그런 그가 9일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 ‘2015 세계과학기자대회’ 개막식에 기조연설자로 나섰다. 야마나카 교수는 “내년부터 유도만능줄기세포(iPS)를 이용해 파킨슨병 환자를 치료하는 임상시험에 들어갈 계획”이라고 밝혔다. 그러나 그는 “많은 사람들이 줄기세포 치료에 대한 기대감을 갖고 있지만, 실제 상용화까지는 10년 또는 그 이상의 시간이 필요하다”며 “과학자로서 당장 줄기세포를 활용한 치료가 가능할 것이라고 기대감을 주는 것은 잘못된 태도”라고 말했다. 야마나카 교수는 만약 줄기세포를 이용한 치료제를 개발했다는 회사가 있다면 세 가지를 확인해야 한다고 충고했다. 연구 성과를 관련 저널에 논문으로 발표했는지, 회사 내부에 윤리위원회를 설치해 실제 운영하고 있는지, 동물 실험은 거쳤는지를 봐야 한다는 것이다. 야마나카 교수는 ‘줄기세포 은행’을 만들어 운영하겠다는 계획도 밝혔다. 일반적으로 체세포를 떼어내 iPS를 만드는 데 걸리는 시간은 6개월 정도이고, iPS 제작비용도 100만 달러(약 11억 1900만원)에 달한다. 이 때문에 건강한 사람으로부터 추출한 iPS를 저장해 놨다가 필요할 때 사용할 수 있도록 하는 줄기세포 은행을 만들겠다는 것이다. 야마나카 교수는 약 140명으로부터 채취한 세포 정도면 일본 국민의 90%에게 이식할 수 있는 iPS세포를 만들 수 있을 것으로 예상했다. 그는 줄기세포 은행 설립을 위해 2012년 자신의 마라톤 완주를 조건으로 내걸고 크라우드 펀딩으로 1000만엔을 모았다고 소개하며 “마라톤을 통한 크라우드 펀딩을 통해 대중들이 줄기세포에 대해 얼마나 관심이 높은지 알게 됐다”고 설명했다. 야마나카 교수는 정형외과 의사에서 기초과학 연구자로 방향 전환을 하게 된 계기도 소개했다. “아버지께서 의대에 가라고 설득하셔서 의대에 갔습니다. 막상 임상의사가 됐지만 스스로 좋은 외과의사가 아니라는 것, 그리고 외과적으로 고칠 수 없는 질병이 너무 많다는 것을 알게 됐습니다.” 그는 “과학자로 성공하고 노벨상까지 받게 된 것은 여러 해 동안 나와 함께 한 동료들 덕분”이라면서 “훌륭한 과학자가 되기 위해서는 반드시 스스로 미래에 대한 비전을 갖고, 그것을 좇아야 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 5월은 기상청이 1973년 전국 단위 관측을 시작한 이래 가장 더운 5월로 기록됐다. 이 때문에 한반도의 여름은 5월 말부터 시작된다고 봐야 한다는 전문가들도 있다. 여름이 일찍 시작되고 이상고온현상이 잦아지면서 갑작스러운 전력 수요 증가로 발생할 수 있는 ‘대규모 정전 사태’(블랙아웃)를 걱정하는 목소리도 벌써부터 나오고 있다. 실제로 2011년 9월에는 갑작스러운 이상고온으로 전력 수요가 폭증해 수도권 주요 지역에서 5시간 동안 정전되는 사태가 발생하기도 했다. 지구온난화로 인한 냉난방 수요의 증가로 발생할 수 있는 블랙아웃에 대한 걱정은 우리뿐만 아니라 많은 나라에서 걱정거리가 되고 있다. 각국 정부는 석유나 석탄 같은 화석연료 중심의 에너지 시스템이 지구온난화를 유발한다는 데 공감하고 원자력 에너지에 관심을 기울였다. 그러나 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 많은 나라들이 방사능 안전에 대한 우려로 원자력 에너지를 선뜻 늘리지 못하고 있는 상황이다. 이 때문에 주목받는 기술이 바로 에너지 수확 기술, 일명 ‘에너지 하비스팅’이다. 에너지 하비스팅은 미국 매사추세츠공과대(MIT)가 선정한 10대 유망 기술, 미국 과학잡지 파퓰러사이언스가 선정한 ‘세계를 뒤흔들 45가지 혁신 기술’로 꼽힌 바 있다. 올 초 한국과학기술기획평가원(KISTEP)의 ‘사회 격차를 줄일 10대 미래 유망 기술’에 포함되기도 했다. 에너지 하비스팅은 단순히 에너지 사용을 줄이고 절약하는 차원을 넘어 버려지는 에너지를 모아 다시 사용 가능한 에너지로 바꾸는 기술이다. 예를 들어 여름에 많이 쓰는 선풍기는 전기에너지를 운동에너지로 바꿔 시원한 바람을 일으킨다. 선풍기를 돌리면 날개가 회전하면서 소음과 진동, 열이 발생한다. 이런 소음과 진동, 열에너지는 우리가 원하는 풍력에너지 이외에는 버려지는 에너지다. 도로를 지나는 수많은 자동차들은 휘발유나 경유라는 화석에너지를 운동에너지로 바꿔 움직인다. 여기에서도 진동과 열이라는 쓸모없는 에너지가 생긴다. 사람들 역시 음식을 섭취해 공급받은 에너지를 운동에너지로 바꿔서 움직이는데 이 과정에서 열에너지가 발생한다. 이처럼 우리 주변을 둘러보면 많은 종류의 에너지들이 쓰임새 없이 버려지고 있다. 이런 에너지들을 재활용하는 것이 에너지 하비스팅이다. 에너지 하비스팅을 위한 대표적인 기술 형태는 ▲압전 방식 ▲열전 방식 ▲전자기 방식 ▲광전 방식 등이 있다. 이 중 가장 먼저 알려진 에너지 하비스팅은 광전 방식이다. 빛을 전기에너지로 전환하는 이 방식은 1954년 미국 벨 연구소가 에너지 하비스팅 개념을 대중에게 처음으로 알릴 때 나왔던 기술이다. 대표적인 것이 바로 태양전지 기술이다. 광전 방식의 태양전지 기술은 에너지 하비스팅이면도 태양에너지를 이용해 새로운 에너지를 만들어 내기 때문에 신재생 에너지 기술로 분류되기도 한다. 현재 가장 많이 연구되는 기술은 압전 방식이다. ‘압전소자’라는 장치에 압력 에너지를 가하면 전기를 만들어 내는 압전 효과를 이용한 에너지 생산 방식이다. 프랑스의 다국적 기업인 슈나이더일렉트릭이 2013년 프랑스 파리 마라톤대회에서 선보인 ‘페이브젠’이란 시스템이 대표적인 압전 방식의 에너지 하비스팅이다. 당시 슈나이더일렉트릭은 파리 마라톤 결승 지점 부근에 압전 타일 176개를 설치해 3만 7000명의 참가자가 밟고 지나가면서 만든 전기를 축전지에 담아 인근 학교에서 사용할 수 있도록 했다. 열전 방식은 버려지는 열에서 전기를 얻는 기술이다. 금속 같은 전도체에서 한쪽에 열을 가하면 다른 부분과 온도 차가 생기면서 전기가 발생하는 열전 현상을 이용하는 것이다. 자동차 엔진이나 각종 전자제품 속 전기 기판에서는 쓸모없는 열이 발생하는데, 여기에 열전소자를 설치하면 전력을 얻을 수 있다. 지난달 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단에서는 사람의 체온으로 전기를 만들어 각종 웨어러블 기기를 충전할 수 있는 열전 소재를 개발하기도 했다. 전기가 자기장을 발생시키고 자기장이 전기를 발생시킬 수 있다는 전자기 유도 법칙을 이용한 에너지 하비스팅도 주목받고 있는 에너지 생산 기술 중 하나다. 전자기 방식은 미세발전기를 만들어 진동 같은 주기적인 움직임이 발생하는 기계 장치에 설치해 자기 변화를 이끌어 내 전기를 발생시킨다. 배터리 없이 사람이 팔을 앞뒤로 흔드는 진동으로만 시계를 작동시키는 ‘오토매틱’ 시계가 전자기 방식을 이용한 대표적인 에너지 하비스팅 기기다. 이 밖에 전파를 이용한 무선주파수(RF) 방식과 식물성 플랑크톤 같은 미세조류의 신진대사 에너지를 활용하는 방식 등 다양한 에너지 하비스팅이 연구되고 있다. 에너지 하비스팅은 특히 사물인터넷(IoT)이 보편화되면 더욱 활성화될 것으로 기대된다. 수많은 전자기기가 상호 연동돼 작동하는 사물인터넷은 일정량의 전력을 필요로 한다. 이때 다양한 전자기기에 에너지 하비스팅 기술을 적용해 자가발전할 경우 배터리 걱정은 물론 유지 관리 비용도 줄일 수 있다는 게 전문가들의 설명이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오늘 컨디션은 어때? 어젯밤 나와의 만남이 즐거웠다면 기분이 상쾌하겠지만 그렇지 않으면 좀 찌뿌둥하겠지. 나는 잠의 신(神) ‘히프노스’야. 내 어머니는 밤의 신 ‘닉스’, 아버지는 암흑의 신 ‘에레보스’지. 죽음의 신 ‘타나토스’는 내 쌍둥이 형이야. 난 아들도 여러 명 있는데 장남이 꿈의 신 ‘모르페우스’지. 고대 그리스의 3대 비극시인 중 한 명인 소포클레스는 나를 인간의 모든 고통과 고뇌를 없애 주고 평온함과 기쁨을 주는 신이라고 찬양했지. 그런데 나폴레옹이나 토머스 에디슨 같은 사람들이 ‘잠을 자는 것은 시간 낭비’라며 날 비난하기 시작하더니 현대인들은 이런저런 이유로 밤에 날 만나는 것을 꺼리더군. 이런 상황에서 뇌 과학자들이 앞장서서 내가 얼마나 훌륭한 신인지를 속속 밝혀내고 있더군. 좋은 일이야. ●잘 때 뇌신경세포 연결 강화… 기억력 개선 푹 자기만 하더라도 배운 것을 오래 기억할 수 있고, 오랫동안 지속돼 온 나쁜 버릇이나 편견까지 고칠 수 있다는 거야. 이건 비밀인데, 사실 그건 나도 모르고 있었던 능력이라네. 브라질 히우그란지연방대 뇌연구소의 윌프레두 블랑쿠 박사팀은 수면이 뇌 신경세포 간 연결을 강화시켜 기억이 오래갈 수 있도록 도와준다는 내용의 연구 결과를 생물정보학 분야 권위지인 ‘PLOS 전산생물학’에 발표했더군. 기억을 떠올리거나 새로운 것을 배울 때는 뇌에서 ‘장기강화’(LTP) 시스템이 작동하는데, 블랑코 박사팀은 생쥐를 이용해 실험을 통해 깨어 있을 때보다 잠을 잘 때 LTP 관련 단백질이 활성화된다는 점을 밝혀냈지. 미국 노스웨스턴대와 텍사스 오스틴대, 프린스턴대 공동 연구진은 잠을 자는 동안 기억을 선택적으로 강화시키거나 약화시킬 수 있다는 사실을 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표했더군. 이 사람들의 연구에 따르면 인종적, 성적 편견 같은 뿌리 깊은 사회적 편견도 충분한 잠으로 없앨 수 있다고 하더군. ●수면 부족할수록 뇌에 치매 유발 물질 쌓여 이뿐만이 아니야. 제대로 못 자면 알츠하이머 치매에 걸릴 위험도 높아진다네. 미국 버클리대 매슈 워커 박사는 “잠이 부족할수록 알츠하이머 유발 물질로 알려진 베타아밀로이드 단백질이 뇌에 더 많이 쌓인다”는 연구 결과를 ‘네이처’에 발표했지. 깨어 있을 때 생기는 베타아밀로이드는 자는 동안 깨끗하게 청소가 되는 물질이야. 그런데 잠이 부족한 사람들은 베타아밀로이드가 다 사라지지 않고 찌꺼기처럼 남아 있게 되지. 제대로 잠들지 못하면 베타아밀로이드의 양이 갈수록 더 많아지는 거지. 뇌에 베타아밀로이드가 많아지면 자는 것이 어려워지고 잠을 못 자면 베타아밀로이드가 더 쌓이게 되는 악순환이 생기는 거야. 결과적으로 수면 부족이 기억력을 감퇴시키고 치매까지 유발한다는 말이지. 어떤가. 이래도 잘 자는 것보다 중요한 일이 있다고 생각하나. 참고로 성인들은 7~9시간, 청소년은 8~10시간이 적정 수면 시간이라네. 또 밤잠이 부족하면 낮잠으로라도 잠을 보충해 주는 것이 좋다고 하더군. 어쨌든 오늘 밤에는 일찍 만나세나. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

메르스(중동호흡기증후군)와 관련해 주요 용어와 행동요령 등을 8일 문답 형식으로 정리했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 동물 접촉 발병 ‘1차 감염’… 3차는 1차 감염자와 관계없어 →‘1차 감염’, ‘2차 감염’, ‘3차 감염’의 구분 기준은. - 감염 차수는 감염 경로의 순서에 따라 분류한다. 병원체인 바이러스가 사람과 동물 사이를 오가면서 전염시키는 ‘인수공통 감염병’에서 1차 감염자는 일반적으로 바이러스를 옮기는 동물과의 직접적인 접촉을 통해 발병한 사람을 말한다. 2차 감염자는 1차 감염자와의 접촉을 통해 병에 걸린 사람으로, 1차 감염자의 가족이나 지인인 경우가 많다. 3차 감염자는 2차 감염자와의 접촉을 통해 발병한 사람으로 1차 감염자와 직접적인 관계가 없다. 고열·설사 사라진 뒤, 유전자 검사 2회 음성 나와야 ‘완치’ →메르스 환자들은 어떻게 치료받으며 완치의 기준은. - 현재 메르스에 대한 치료제는 없다. 이 때문에 환자는 증상에 따라 내과적 치료를 받게 된다. 중증 환자의 경우는 인공호흡기, 혈액투석 등 집중 치료를 같이 받는다. 완치 및 퇴원 결정은 관할 보건소장이 하게 된다. 발열, 호흡곤란, 설사 등 증상이 사라지고 혈액검사 수치, 흉부 엑스선 촬영 결과가 정상으로 돌아온 상태에서 24시간 간격으로 2회 유전자 검사를 해서 음성 판정이 나와야 한다. 감염 의심땐 직접 병원가지 말고 보건소에 우선 신고해야 →메르스 감염이 의심될 때 행동 요령은. - 최근 14일 이내에 중동지역을 방문했거나 14일 이내에 중동지역의 의료기관에 근무했거나 병원에 들렀던 사람, 메르스 환자와 가까이 접촉을 한 사람은 증상이 없더라도 보건소에 신고를 해야 한다. 이후 14일간 자가격리 조치를 취해야 하는데 이 과정에서 발열과 기침, 호흡곤란, 설사 같은 메르스 증상이 발생하면 다시 관할 보건소 및 메르스 핫라인(043-719-7777)에 신고해야 한다. 환자 발생땐 ‘주의’-지역 전파땐 ‘경계’-전국 확산땐 ‘심각’ →‘주의’, ‘경계’ 등 위기경보의 단계별 차이는. - 질병관리본부에서는 감염병이 발생했을 경우 위기경보를 발령하는데, ‘관심’(Blue)→‘주의’(Yellow)→‘경계’(Orange)→‘심각’(Red)의 4단계로 나뉜다. ‘관심’은 해외에서 감염병이 최초 발병하면 자동으로 발령된다. ‘주의’는 메르스가 국내에 유입돼 실제 환자가 발생했을 때 발령된다. ‘중앙방역대책본부’를 설치하고 국가 지정 입원 치료 병상을 가동하면서 개인보호 장비를 배포해야 한다. ‘경계’는 메르스가 국내에 유입된 뒤 다른 지역으로 전파되거나 메르스가 다른 국가로 전파될 경우 발령된다. 국가 방역 및 검역 인력을 보강하고, 24시간 비상 방역체계가 가동된다. ‘심각’은 메르스가 전국적으로 확산될 징후가 보일 경우 발령되는 최악의 상황이다.

전 세계 과학·의학 언론인과 세계적인 과학자들이 한자리에 모이는 ‘2015 세계과학기자대회’가 9일부터 서울 삼성동 코엑스에서 나흘간의 일정으로 열린다. 세계과학기자연맹이 2년마다 개최하는 이 행사는 언론계 국제행사로는 최대 규모로, 1992년 일본 도쿄 대회 이후 23년 만에 아시아에서 열린다. ‘우리의 지평을 넓히자’라는 주제로 열리는 이번 행사에서는 ▲이머징 아시아: 가능성과 갈등 ▲기술, 사회 그리고 언론 ▲과학언론의 다양성 ▲과학·과학언론의 윤리와 진실성 등 다양한 세션이 마련됐다. 대회 조직위원장인 심재억(서울신문 의학전문기자) 한국과학기자협회장은 “이번 행사를 계기로 국내 과학언론 수준을 한 단계 끌어올리는 것은 물론 국내 과학기술을 외국에 널리 알릴 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 개막식에서는 ‘먼 나라 이웃 나라’의 저자인 이원복 덕성여대 총장이 디지털 시대 대중과 어떻게 소통해야 하는가에 대해 기조연설을 한다. 이어 2012년 노벨 생리의학상 수상자인 야마나카 신야 일본 교토대 교수는 ‘유도줄기세포(iPS)를 활용한 의학의 새 시대’라는 주제로 일본의 iPS 활용기술 개발 현황에 대해 강연한다. 특히 신야 교수는 이번 대회를 위해 한국을 처음 방문했다. 대회 조직위는 개막식에 앞서 국내에서 급속히 확산되고 있는 메르스를 주제로 전문가 토론회를 개최한다. 제주대 의대 이근화 교수, 서울아산병원 김성한 교수, 한국파스퇴르연구소 홍기종 박사 등이 참여한다. 이어 10일 열리는 ‘에볼라 보도의 교훈’이란 세션에서는 서아프리카 에볼라 현장을 취재한 기자들과 ‘국경 없는 의사회’ 윤주웅 홍보이사가 위기 발생 시 언론의 역할은 무엇인가에 대해 논의할 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 연료전지 촉매기술에 관한 성과와 전망을 다룬 논문을 발표해 외국 과학계의 주목을 받고 있다. 울산과학기술대(UNIST) 에너지·화학공학부 백종범 교수는 현재 연료전지 촉매에 쓰이는 값비싼 백금을 대체할 수 있는 탄소촉매 개발과 관련한 종합 논문을 화학 분야 최고 권위지인 ‘케미컬 리뷰’ 5월호에 발표했다고 4일 밝혔다. 케미컬 리뷰는 화학 분야에서 네이처나 사이언스, 셀보다도 높은 논문인용지수를 보이는 과학저널로, 백 교수의 논문은 ‘가장 많이 읽힌 논문’ 중 하나로 꼽혔다. 백 교수는 탄소 원자들이 6각형 벌집 구조로 배열된 그래핀에 비금속 원소인 질소나 황 등을 첨가하는 방식으로 촉매 특성을 향상시키는 연구를 진행하고 있다. 그래핀으로 만든 촉매는 제작 비용도 저렴하고 내구성도 10배 이상 좋아 전력 생산율이 백금 촉매를 넘어서는 것으로 알려져 있다. 그는 논문에서 그래핀 촉매와 관련해 그동안의 연구 성과와 향후 연구 방향 등을 제시했다. 백 교수는 “이번 논문은 연료전지용 탄소 촉매에 관한 이슈를 정리하고 방향을 제시함으로써 연료전지 상용화를 앞당기는 데 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr