올 초 세계기상기구나 각국 기상청에서 이번 여름이 역대 가장 더운 때가 될 것이라는 예상을 내놓고, 한국 기상청도 7월 중하순에 장마가 끝나고 폭염이 시작될 것이라는 예상을 내놨다. 그렇지만 제주지역은 1973년 이후 역대 가장 긴 장마기간을 기록하고 전국 7월 평균기온도 1973년 이후 44위를 기록할 정도로 낮은 것으로 확인됐다. 기상청은 이 같은 내용이 포함된 ‘7월 기온과 강수분석, 8~9월 기상전망’을 30일 발표했다. 기상청에 따르면 때이른 폭염이 발생했던 6월과는 달리 지난 29일까지 7월 전국 평균기온은 22.5도로 평년보다 2도나 낮아 기상청이 전국에 기상관측망을 설치한 1973년 이후 45위, 폭염일수도 평년보다 3.8일 적은 0.1일, 열대야 일수도 평년보다 2.2일 적은 0.1일로 나타났다. 이 같은 현상은한국 뿐만 아니라 중국과 일본에서도 마찬가지라고 기상청은 밝혔다. 장마 기간 역시 역대 가장 긴 해로 기록됐다. 지난 6월 10일 장마가 시작된 제주도는 지난 28일 끝나면서 49일로 1973년 이후 가장 길었으며 6월 24일 장마가 시작된 중부지방과 남부지방도 7월 29일 기준으로 36일이나 된 것으로 확인됐다. 남부지방은 31일 종료가 예상되고 있지만 중부지방의 경우 8월 10일 이후 장마철에서 벗어날 것으로 예상되고 있어 역대 가장 긴 장마기간으로 기록될 가능성이 높아지고 있다. 지난 29일까지 중부지방 강수량은 398.6㎜로 평년(366.4㎜)보다 조금 많지만 남부지방과 제주도는 각각 529.4㎜, 562.4㎜로 평년(348.6㎜, 398.6㎜)보다 많은 것으로 확인됐다. 기상청은 7월 기온이 이례적으로 낮고 장마철이 길어진 이유에 대해 북극 고온현상과 블로킹 때문으로 분석했다. 6월말 동시베리아에서 발생한 블로킹(저지고기압)에서 분리된 고기압이 북서진하면서 북극에 정체해 고온현상이 발생해 한반도가 위치한 중위도 기압계 변동이 커졌고 한반도 주변으로 찬 공기가 위치하기 좋은 조건이 형성됐다. 이 때문에 폭염을 가져오는 북태평양고기압이 북상하지 못하고 일본 남해로 머무르면서 낮 기온이 오르지 못했으며 장마전선도 제주 남쪽 해상에서 남해안에 위치하면서 오르락 내리락하면서 남부지방과 제주도를 중심으로 많은 비를 내리며 장마철도 길어지게 됐다는 것이다. 기상청은 장마가 끝난 뒤 8월은 남부지방은 평년(29.8도)보다 기온이 0.5~1도 높고 중부지방은 평년보다 0.5도 정도 높은 기온 분포를 보일 것으로 전망했다. 남부지방을 중심으로 폭염이 있을 것이라는 설명이다. 실제로 남부지방은 8~9월 폭염일수가 평년(5.5일)보다 비슷하거나 많을 것이라고 기상청은 예상했다. 9월은 덥고 습한 공기의 영향을 받다가 중순부터 중국 내륙에서 다가오는 건조한 공기의 영향으로 낮에 더운 날이 많을 것이라고 기상청은 내다봤다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

앉아있는 시간이 늘고 운동시간이 줄고 육류와 패스트푸드 섭취가 늘어나면 핏 속 중성지방과 나쁜 콜레스테롤(LDL) 수치가 높아지게 된다. 이렇게 되면 중년 남성은 남성호르몬 수치가 낮아지면서 각종 성인병에 시달릴 수 있다는 분석결과가 나왔다. 연세대 의대 강남세브란스병원, 용인세브란스병원, 연세대 원주의대 원주세브란스기독병원 가정의학과 전문의들로 구성된 연구팀은 한국 중성남성들의 혈중 중성지방, 고밀도 콜레스테롤 수치와 남성호르몬 수치를 비교해 이 같은 결과를 도출했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 노화의학 분야 국제학술지 ‘더 에이징 메일’에 실렸다. 연구팀은 45세 이상 남성 1055명을 대상으로 혈중 중성지방 수치를 고밀도 콜레스테롤(HDL) 수치로 나눴다. 고밀도 콜레스테롤은 혈관질환 위험을 감소시켜 좋은 콜레스테롤로 불린다. 연구팀은 나눈 값이 가장 작은 그룹(Q1)부터 가장 큰 그룹(Q4)까지 4개 그룹으로 분류했다. 그 결과 Q1에서 Q4로 갈수록 남성호르몬(테스토스테론) 수치와 성호르몬 결합 글로블린 수치가 낮아지는 경향이 나타났다. 이는 Q4그룹으로 갈수록 중성지방 수치가 높고 고밀도 콜레스테롤 수치가 낮아진다는 의미이기도 하다. 실제로 Q1그룹은 남성호르몬은 16.8 nmol/ℓ, 성호르몬 결합 글로불린 46.1 nmol/ℓ로 나타났고 Q4그룹은 남성호르몬은 14.4 nmol/ℓ, 성호르몬 결합 글로불린은 32.6 nmol/ℓ로 나타났다. 연령, 체질량지수, 흡연과 음주여부, 운동, 혈압, 혈당, 총 콜레스테롤 등을 보정하면 Q4그룹은 Q1그룹보다 남성호르몬은 2분의 1, 성호르몬 결합글로불린은 4분의 1 정도 수준에 불과한 것으로 조사됐다. 이용제 강남세브란스병원 가정의학과 교수는 “남성호르몬 수치가 낮으면 성기능 저하 뿐만 아니라 2형 당뇨, 대사증후군, 비알콜성 지방간 위험도 커지고 만성피로, 무기력감 같은 갱년기 증상과 함께 심·뇌혈관 질환의 위험이 커진다”라며 “채소 위주의 식생활과 함께 규칙적 운동을 하면 중성지방이 줄고 고밀도 콜레스테롤이 늘어나 남성호르몬 수치를 높일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 임신진단키트처럼 코로나19 감염여부를 15분 내에 육안으로 바로 확인할 수 있는 진단기술을 개발했다. 한국화학연구원, 한국기초과학지원연구원, 안전성평가연구소 공동연구팀은 코로나19 바이러스 항원에만 결합되는 다양한 항체들을 만들고 이를 활용한 ‘항원 신속진단기술’을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번에 개발한 항원 신속진단기술은 검사 대상자에게서 채취한 시료를 샘플패드에 흡수시키면 시료가 이동하면서 코로나19 바이러스가 존재하는 경우는 키트의 색깔이 변해 검사 후 15분 내에 감염여부를 바로 확인할 수 있게 한 것이다. 항원 진단기술(RDT)은 항원-항체 결합반응을 활용한 것으로 의심환자가 대량 발생할 경우 저렴한 비용으로 신속하게 진단할 수 있게 해준다. 신속진단키트를 만들기 위해서는 코로나19 바이러스에만 특이적으로 결합하는 항체를 확보하는 것이 중요하다. 이를 위해 연구팀은 코로나19 바이러스 염기서열을 분석해 뉴클레오캡시드 단백질을 찾아내 항원으로 만들었고 이를 동물에 주입해 항체를 만들어 냈다. 이 같은 과정을 통해 항원과 특이적으로 결합하는 우수 항체 10종 이상을 발굴했다. 연구팀은 이번에 개발한 항체와 신속진단기술을 지난 27일 국내 기업에 기술이전하기로 계약하고 연내 개발을 완료해 제품화하겠다는 계획이다. 김홍기 화학연구원 박사는 “이번에 개발한 신속진단기술은 현재 사용하고 있는 분자진단(PCR)과 함께 사용할 경우 코로나19 감염환자를 현장에서 보다 쉽고 빠르게 진단하면서 현장 의료진의 업무부담을 덜어줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

독일 막스플랑크 지능형시스템연구소와 미국 펜실베이니아주립대 재료과학연구소, 터키 코크대 의대·공대 공동연구팀은 자연에서 볼 수 있는 단백질을 모방해 상처를 스스로 치유하고, 폐기됐을 때 오염 없이 생분해될 수 있는 고강도 합성 단백질을 개발했다고 29일 밝혔다. 미국 육군전투개발사령부 지원을 받은 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼스’ 28일자에 실렸다. 연구팀은 합성생물학 기술로 오징어 단백질을 활용해 100% 생분해되고 재활용 가능한 자가치유 물질을 개발했다. 자가치유 물질을 로봇 피부나 근육에 사용할 경우 상처나 구멍이 나면 단시간 내에 복구하는 게 확인됐다. 이번에 개발된 합성단백질은 로봇은 물론 의수, 의족 같은 인공 생체기관, 군용 개인보호장비 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 확산 때문에 초등학교부터 대학교까지 모든 학교들이 지난 1학기는 비대면 형태의 수업과 시험을 진행했습니다. 비대면 온라인 시험이 처음이라 일부 대학생들은 메신저로 답안을 공유하는 등 부정행위를 저질렀다가 적발되기도 했습니다. 이런 소식을 들으면서 문득 한 고등학교가 떠올랐습니다. 인천 제물포고등학교는 올해로 65년째 무감독 시험을 치르고 있는데 지금까지 부정행위는 거의 없었다고 합니다. 비결이라봐야 시험보기 전 학생들이 다 함께 큰소리로 ‘양심의 1점은 부정의 100점보다 명예롭다’는 선서를 하는 것뿐이라고 합니다. 치열한 입시경쟁 환경에서 무감독 시험으로도 부정행위 발생이 거의 없는 이유는 무엇일까 항상 궁금했습니다. 그런데 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 심리학과, 캐나다 토론토대 아동학연구소, 중국 항저우 사범대 심리과학연구소 공동연구팀이 사람들의 부정행위를 막고 올바른 행동을 할 수 있도록 자극하는 방법을 찾아냈다고 29일 밝혔습니다. 연구팀은 부정행위 방지 비법은 눈에 보이지 않는 경계를 만들어 ‘도덕적 장벽효과’(moral barrier effect)를 자극하는 것이라는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’ 28일자에 발표했습니다. 연구팀은 5~6세 남녀 어린이 350명을 대상으로 그림 속에서 닭, 사과, 검은색 사각형이 몇 개인지를 찾는 수학문제 6개를 정해진 시간 내에 모두 풀도록 했습니다. 특히 마지막 두 문제는 복잡하게 만들어 시간 내에 풀 수 없도록 했습니다. 연구팀은 아이들이 앉아 있는 자리에서 60㎝ 정도 떨어진 책상 위에 답안지가 보이도록 놓아 둔 뒤 감독자는 아이들이 볼 수 없는 곳으로 나가 있도록 했습니다. 감독자는 나가기 전에 아이들과 답안지가 있는 책상 사이에 간이 옷걸이처럼 가림막이 없는 금속 프레임이나 옆자리가 훤히 보이는 투명 플라스틱으로 만들어진 가림막을 세워 두거나 마술지팡이로 허공에 가림막을 그린 뒤 ‘이젠 옆자리를 볼 수 없을 거야’라는 말을 하도록 했습니다. 또 가림막을 아예 설치하지 않는 경우와 투명 가림막을 아이의 앞쪽에 설치한 경우, 아이 뒤쪽에 설치한 경우, 아이와 답안지 사이가 아닌 아이와 복도쪽 창문 사이에 투명 가림막을 설치한 경우 등 7가지 상황을 만들어 부정행위 여부를 CCTV로 관찰했습니다. 그 결과 가림막이 없는 경우는 부정행위 발생 비율이 60%에 달했습니다. 복도와 아이 사이에 가림막이 설치된 경우나 아이 앞쪽에 가림막이 설치된 경우도 비슷한 비율로 나타났습니다. 그러나 투명 가림막을 가운데 설치한 경우 부정행위 발생비율은 10%로 가장 낮았습니다. 가림효과가 없는 금속프레임을 가운데 놓거나 마술지팡이로 허공에 가상의 가림막을 만든 경우에도 부정행위 발생비율은 20~25% 정도에 불과했습니다. 사람은 무의식 중에 받아들여진 기준에 따라 행동을 하며, 이는 보이지 않는 공간적 경계를 넘지 않으려는 습성 때문이라고 연구팀은 설명했습니다. 게일 헤이먼 UCSD 교수는 “물리적, 심리적 공간경계를 도입해 도덕적 장벽을 무의식적으로 인식하도록 한다면 사람들이 자발적으로 사회적 거리두기를 실천하게 할 수 있을 것”이라고 말했습니다. 공간 구성에 따라 사람들의 행동을 변화시킬 수 있다는 생각, 재미있기도 하지만 섬뜩한 생각이 떠오르는 이유는 뭘까요. edmondy@seoul.co.kr

습도 낮고 대기오염 적어야 별 잘 보여프랑스·이탈리아 남극기지 돔C ‘각초’칠레·하와이보다 관측질 10~12% 우수“우리 주위에는 별들이 계속해서 많은 양떼처럼 말없이 조용히 움직여 갔습니다. 나는 몇 번이나 별들 가운데서 가장 곱고 가장 빛나는 별 하나가 길을 잃고 내려와 내 어깨에 기대어 잠들었다고 생각해 보았습니다.” 고등학교 국어교과서에 실린 프랑스 작가 알퐁스 도데의 단편소설 ‘별’은 뭇 남학생들에게 가슴 설레는 첫사랑과 맑은 밤하늘 별보기에 대한 기대감을 안겨 준 작품이다. 미국 천체물리학자 칼 세이건은 저서 ‘코스모스’에서 “우리 조상들이 태양과 별들을 우러름의 대상으로 삼은 것은 아주 당연한 선택이었다. 천문학 연구는 바로 이러한 경외감에서 시작된다”며 예술가만이 별에서 경이로움을 느끼는 것은 아니라는 점을 말하고 있다. 국가나 개인의 미래를 점친 점성술이나 천문을 관측하고 정확한 농사 시기를 예측했던 조선시대 관상감은 모두 별과 관련이 돼 있다. 서양과학도 별을 보고 천체의 움직임과 질서를 파악한 것에서 시작됐다.역대 가장 긴 장마로 기록된 제주를 비롯해 남부지방은 이번 주, 중부지방은 다음주 초를 전후해 장마가 마무리 단계에 접어든다. 장마가 끝난 뒤 빛 공해가 적은 시골의 밤하늘에는 반짝이는 별들이 흩뿌려져 무더위에 시달린 이들의 눈을 즐겁게 만들어 주곤 한다. 첨단 기술의 발전에도 불구하고 현대 천문학에서도 여전히 ‘별을 본다는 것’은 중요한 작업이다. 이 때문에 별을 가장 잘 관측할 수 있는 장소를 찾는 것은 천문학자들의 중요한 일이다. 중국 국립천문대, 텐진사범대 천체물리학연구센터, 상하이 극지연구소, 캐나다 브리티시 컬럼비아대 물리천문학과, 호주 뉴사우스웨일스대 물리학과 공동연구팀은 지구에서 별을 보기 가장 좋은 곳은 남극이라는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 발표했다. 현재 지구상에서 별을 관측하기 가장 좋은 곳은 남미 칠레와 하와이가 꼽힌다. 맑은 날이 많고 습도가 낮은 데다 대기오염이 적고 주변에 불빛이 적어 빛 공해로부터 자유롭기 때문이다. 광학망원경이나 적외선망원경을 이용한 관측 질은 대기 난류라고 불리는 공기의 흔들림에 영향을 받는다. 허블이나 제임스 웹 같은 우주망원경을 띄우는 이유는 천체관측의 방해꾼인 대기의 영향을 받지 않기 위해서다.천문시상은 대기 난류 때문에 천체가 흐릿하게 보이거나 깜박거리는 현상이다. ‘반짝반짝 작은 별’은 천문시상을 설명하는 대표적인 표현이다. 천문시상은 흔히 ‘각초’(아크초)라는 단위로 측정한다. 각초가 작을수록 별을 선명하게 관측할 수 있다는 의미다. 칠레나 하와이에서의 각초는 0.6~0.8 수준으로 알려져 있다. 연구팀은 중국 쿤룬기지가 있는 돔A, 프랑스·이탈리아 공동기지인 돔C, 일본 후지기지가 있는 돔F, 미국 아문센·스콧기지가 있는 남극점 등 남극의 4곳을 대상으로 각초를 측정했다. 돔(Dome)은 남극대륙에서 해발고도가 높은 곳을 말한다. 분석 결과 이들 지역은 모두 각초가 칠레나 하와이보다 낮아 선명하게 천체를 관측할 수 있는 것으로 나타났다. 특히 돔C의 각초는 0.23~0.36로 가장 우수한 관측지역으로 꼽혔다. 마빈 캐나다 브리티시 컬럼비아대 박사는 “남극은 칠레나 하와이보다 10~12% 정도 관측질이 우수한 것으로 나타났다”고 설명했다. 한국천문연구원 관계자는 “이론적으로는 남극이 지구상 다른 지역보다 각초가 낮아 선명한 관측이 가능하겠지만 춥고 고립된 환경이 망원경 같은 관측장비를 설치하기에 적합한지는 또 다른 문제”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중국발 미세먼지와 국내 자동차 배기가스가 결합한 결과 매년 가을부터 이듬해 봄까지 국내에서 극심한 미세먼지 현상이 나타난다는 국내 연구진의 연구 결과가 나왔다. 한국과학기술연구원(KIST) 환경복지연구센터 연구진은 중국발 미세먼지가 국내에서 배출된 오염물질과 상호작용해 수도권의 고농도 초미세먼지 오염을 악화시킨다고 28일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 대기환경분야 국제학술지 ‘대기 화학 및 물리학’에 실렸다. 국내에서 발생하는 고농도 초미세먼지는 중국발 미세먼지가 원인이라고 지목받고 있지만 단순히 중국발 미세먼지 유입만으로 설명하기에는 농도가 지나치게 높은 경우가 많다. 이에 연구팀은 초미세먼지(PM2.5)를 날짜별로 ▲외국 유입 ▲국내 대기 정체 ▲외국 유입과 국내 대기정체 세 가지 원인조건으로 분류한 뒤 유형별 화학적, 물리학적 특성을 분석했다. 분석 결과 국내 대기정체 때 초미세먼지 농도는 1㎥당 34㎍, 중국발 미세먼지가 유입될 경우 53㎍으로 나타났다. 중국발 미세먼지에 국내 대기정체가 겹칠 경우 72㎍으로 가장 높은 농도를 보였다. 중국발 미세먼지가 유입될 경우는 그렇지 않은 경우보다 황산염, 질산염, 암모늄 등 2차 생성 오염물질이 더 많이 포함되고, 수분도 늘어난 것으로 확인됐다. 수분이 많은 중국발 미세먼지가 유입되면 자동차 배기가스에서 배출되는 질소산화물과 만나 오염물질인 질산염을 늘리는 악순환이 계속돼 미세먼지 농도를 지나치게 높인다는 것이다. 김진영 KIST 박사는 “이번 연구는 국내 발생 오염물질을 줄이면 수도권 초미세먼지 농도를 낮추는 데 도움이 된다는 것을 보여 준다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

28일 한미 양국이 민간·상업용 로켓의 고체연료 사용 제한을 전면 해제하면서 장기적으로 다양한 형태의 우주발사체 개발이 탄력을 받을 것이라는 기대가 커지고 있다. 다만 당장 우주개발 전략이나 활용에는 큰 변화가 없을 것이라는 관측도 나온다. 이날 과학계에 따르면 한국은 1990년부터 고체연료를 이용하는 로켓 개발을 추진해 1993년 1단형 로켓 KSR-Ⅰ을 발사했으며 1997년에는 2단을 구성된 로켓 KSR-Ⅱ를 개발해 시험했다. 그러나 미사일기술통제체제(MTCR) 규정에 따라 이후 액체연료를 사용하는 KSR-Ⅲ 개발로 방향을 전환, 2002년 8월 발사에 성공했다. 세 차례 시도 끝에 2013년 1월 발사에 성공한 한국 첫 우주발사체 나로호는 1단 액체엔진 로켓, 2단 고체엔진 로켓(킥모터)으로 구성됐다. 당시 2단 킥모터는 추진력을 100만 파운드/초로 제한한 한미 미사일지침에 맞춰 개발됐다. 100만 파운드/초는 500㎏의 물체를 300㎞ 이상 운반할 때 필요한 에너지이다. 나로호 개발을 이끈 조광래 한국항공우주연구원 연구위원은 “고체연료 로켓 개발이 어려워 한국 우주발사체 개발이 뒤떨어졌다고 보기는 어렵다”면서 “고체연료 엔진 개발 제한이 풀리면서 우주개발 확장성이 더 커진 건 사실”이라고 설명했다. 예를 들어 로켓에 실어 발사하는 인공위성의 무게가 늘면 새로운 액체엔진 로켓을 개발하는 대신 보조 로켓을 붙이는 방식이 가능하다. 개발기간과 비용을 줄일 수 있어 위성발사체 연구의 선택의 폭이 넓어지는 셈이다. 2030년 발사될 한국 첫 달착륙선에 고체연료 엔진이 사용될 수 있다. 다만 또 다른 우주 전문가는 “고체연료는 액체연료보다 연비가 떨어져 고체연료 엔진을 중심으로 우주발사체를 개발하는 건 쉽지 않다”고 말했다. 이번 미사일지침 개정의 영향이 제한적일 수 있다는 뜻이다. 정부는 내년 한국형 발사체 누리호 발사와 이후 개량형 누리호 개발 등과 관련해 고체연료 엔진을 대안으로 고려하지 않고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국 등 7개국이 참여하고 있는 ‘땅 위의 인공태양’ 국제핵융합실험로(ITER)의 본격적인 장치 조립이 시작됐다. 과학기술정보통신부와 국가핵융합연구소는 28일 오전(현지시간) ITER이 건설되고 있는 프랑스 카다라슈에서 ‘장치조립 착수 기념식’을 갖고 본격적인 장치 조립을 시작한다고 밝혔다. 이날 행사에서는 ITER 유치국인 프랑스 에마뉘엘 마크롱 대통령의 환영사를 시작으로 문재인 대통령과 우르줄라 폰데어라이엔 유럽연합(EU) 집행위원장을 비롯해 중국, 인도, 일본, 러시아, 미국의 정상급 인사들이 영상 및 서면 인사를 전했다. 이날 행사는 전 세계에 유튜브로 생중계됐다. 문 대통령은 영상 축사를 통해 “인공태양은 거의 무한정 생산이 가능한 꿈의 에너지”라면서 “세계가 지혜를 모으면 인공태양이 인류의 미래를 밝게 비출 것”이라고 기대했다. 이어 “밤하늘의 별은 핵융합으로 빛난다. 지구를 지키는 길을 응원하고, 꿈을 현실로 만들어 가는 여러분을 응원한다”고 밝혔다.핵융합 발전을 위한 연료는 바닷물과 리튬에서 얻을 수 있다. 발전 과정에서 이산화탄소 배출이 없고 원자력발전처럼 대형 사고 가능성이 없는 것으로 평가받고 있다. 이론적으로는 파인애플 크기의 연료에서 석탄 1만t에 해당하는 에너지를 만들어 낼 수 있다. ITER은 이처럼 미래 에너지원으로 주목받고 있는 핵융합에너지의 대량 생산 가능성을 검증하기 위해 7개국이 공동 개발·건설·운영하는 세계 최대 핵융합실험로다. 10년간의 설계 과정을 거친 뒤 2007년부터 건설이 시작된 ITER은 2025년 조립을 마치고 2040년까지 핵융합발전 가능성을 실험하게 된다. 이번 장치 조립은 그동안 7개 회원국이 각자 개발, 제작한 핵심 품목들을 조립해야 하는 최종 단계다. 다만 엄청난 크기와 무게를 가진 품목들을 한 치의 오차 없이 조립, 설치해야 하는 최고 난도의 기술적 도전으로 평가받고 있다. 한국은 1억도에 이르는 초고온 플라스마를 생성하고 ITER이 안정적으로 작동할 수 있도록 도와주는 진공용기와 초고온 플라스마, 영하 269도에서 작동되는 초전도 자석 사이의 열 이동을 차단해 주는 열차폐체를 개발, 제작했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올해는 코로나19 여파로 매년 봄 한반도를 숨막히는 가스실로 만드는 고농도 미세먼지 발생일이 많지 않았다. 가을부터 이듬해 봄까지 최악의 대기질을 만드는 초미세먼지의 원인에 대해서는 논란이 여전한 가운데 국내 연구진이 한반도 최악의 대기질을 만드는 원인을 밝혀내 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 환경복지연구센터 연구진은 중국발 미세먼지 유입과 함께 국내에서 배출된 질소산화물의 상호작용이 수도권의 초미세먼지 오염을 더욱 악화시킨다고 28일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 대기환경분야 국제학술지 ‘대기 화학 및 물리학’에 실렸다. 고농도 초미세먼지 오염 원인으로 중국발 미세먼지가 지목받고 있지만 단순히 중국발 미세먼지 유입만으로 설명하기에는 훨씬 더 높은 경우가 많다. 이에 연구팀은 초미세먼지(PM2.5)를 측정날짜에 따라 외국 유입, 국내 대기 정체, 외국 유입과 국내 대기정체 세 가지 조건으로 분류하고 각 유형별 화학적, 열역학적 특성을 분석했다. 분석 결과 국내 대기정체 때 초미세먼지 농도는 1㎥ 당 34㎍이며 중국발 미세먼지가 유입될 경우는 53㎍으로 상승했다. 중국발 미세먼지에 국내 대기정체가 겹칠 경우 72㎍으로 가장 높은 농도를 보였다. 중국발 미세먼지가 유입될 경우는 그렇지 않은 경우보다 황산염, 질산염, 암모늄 같은 2차 생성 오염물질이 포함돼 있고 수분도 늘어난 것으로 확인됐다. 질산염이나 황산염은 흡습성이 강해 입자내 수분을 증가시키는 역할을 한다. 수분이 많은 미세먼지가 수도권으로 유입되면 자동차 배기가스나 화력발전 같은 질소산화물과 만나 반응을 일으켜 다시 질산염을 늘리는 악순환이 계속돼 미세먼지 농도를 높인다는 것이다. 연구팀은 국내 질소산화물 배출 저감을 하는 것이 중국발 미세먼지 유입시 수도권 초미세먼지 오염을 완화시킬 수 있을 것이라고 조언했다. 김진영 KIST 박사는 “이번 연구는 수도권 고농도 초미세먼지는 중국발 미세먼지가 국내 자동차와 산업시설에서 배출되는 오염물질과 결합되면서 발생한다는 것을 밝혀내 효과적인 수도권 초미세먼지 관리정책에 대한 바탕이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번 주 올해 장마가 마무리 단계에 접어들 것이라는 기상청의 전망에도 불구하고 28일까지 전국에 많은 비가 내린다. 서울과 경기도, 강원 영서지역은 다음주 초까지 비 소식이 예고됐다. 기상청은 “29일까지 전국이 흐리고 한반도를 남북으로 오르내리는 장마전선의 영향으로 대부분 지역에서 비가 내리겠다”면서 “특히 남해안과 제주도 지역은 28일 오전까지 돌풍과 천둥, 번개를 동반한 시간당 30~50㎜의 강한 비가 내릴 것”이라고 27일 예보했다. 28일까지 예상 강수량은 충북, 남부지역은 50~150㎜(많은 곳 경남해안 200㎜ 이상), 강원, 충남, 제주는 30~80㎜, 서울과 경기, 강원영서북부 지역은 10~40㎜이다. 29일까지는 장맛비의 영향으로 낮 최고기온이 다소 낮을 전망이다. 28일 전국의 아침 최저기온은 20~23도, 낮 최고기온은 23~29도 정도다. 한편 기상청 중기(10일) 예보에 따르면 오는 30일부터 8월 2일까지 강원영동을 제외한 중부지역, 3일에는 서울과 경기, 강원영서에 비가 내리겠다. 또 30일부터 경북내륙을 중심으로 낮 최고기온이 33도 이상 올라 더운 날씨를 보이겠으며 8월 1일부터는 강원 동해안을 중심으로 아침 최저기온이 25도 이상인 열대야가 나타나는 곳도 많을 것으로 전망됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 주도해 다층 구조의 균일한 그래핀을 세계 처음으로 만드는데 성공했다. 또 대면적으로 합성이 가능해 반도체 고집적 전극이나 다양한 광전극소자 등으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단, 삼성종합기술원 무기재료연구실, 성균관대 물리학과, 에너지과학과, 부산대 광메카트로닉스공학과, 프랑스 파리-샤클레대, 스페인 마드리드 재료과학연구소 공동연구팀은 네 겹 다층 그래핀을 원자가 균일하게 배열한 단결정으로 성장시키는 합성법을 개발했다. 이 같은 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 28일자에 실렸다. 흑연 원자의 한 층인 ‘꿈의 신소재’ 그래핀은 전기전도도와 신축성이 우수하고 투명해 반도체 전극으로 사용이 가능하다. 단층 그래핀이 겹쳐짐에 따라 다른 성질을 보인다는 특징도 갖고 있다. 문제는 이같은 우수한 특성에도 불구하고 고품질 다층 그래핀을 균일하게 넓은 면적으로 만들기가 쉽지 않다는 점이다. 기존에는 구리 같은 금속 박막에 그래핀을 성장시키는 화학기상증착법(CVD)을 이용해 다층 그래핀을 만드는데 층수가 불균일해지는 경향이 있어 고품질로 만들기가 어려웠다.이에 연구팀은 우선 CVD에서 기판이 들어가는 석영튜브에 구리 기판을 넣고 900도의 고온으로 열처리를 했다. 이렇게 되면 튜브에 포함된 실리콘이 기체로 승화되면서 구리판에 확산돼 구리-실리콘 합금이 만들어진다. 여기에 메탄 기체를 주입해 메탄의 탄소 원자와 석영 튜브의 실리콘 원자가 구리 표면에 균일한 실리콘-탄소층을 만들도록 했다. 이렇게 만들어진 기판은 기존의 불균일한 다층 그래핀 합성과는 달리 1, 2, 3, 4층의 균일한 다층 그래핀을 만들 수 있었으며 메탄 농도를 변화하면 더 많거나 적은 층의 그래핀을 만들 수 있다. 더군다나 이렇게 만들어진 그래핀은 대면적으로도 만들 수 있다는 장점이 있다. 이영희 IBS 나노구조물리연구단장(성균관대 물리학과 교수)는 “이번 연구는 고온의 구리-실리콘 합금을 이용해 균일한 고품질의 다층 그래핀을 만들 수 있는 새로운 방법”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 바이러스를 이용해 화학약품이나 환경호르몬 같은 유해물질을 신속하게 감지할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부, 부산대 나노에너지공학과 공동연구팀은 인체에 무해한 바이러스를 이용해 유해물질을 빠르고 정확하게 판별해 낼 수 있는 ‘바이러스 기반 컬러센서’를 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 컬러 센서는 약물이나 기능성 색 필터로 화학원소나 화합물을 색 변화로 감지하는 센서로 매우 작은 유해입자까지 감지하고 눈으로 바로 변화를 관찰할 수 있기 때문에 유해물질 감지가 쉽다는 장점이 있다. 또 스마트기기와 연동해 실생활에서 손쉽게 사용할 수 있고 작동을 위해 별도의 전원이 필요하지 않아 차세대 유해환경 감지센서로 주목받고 있다. 연구팀은 다양한 환경오염물질을 빠르고 정확하게 감지하기 위해 ‘M13 박테리오파지’라는 바이러스를 얇게 코팅해 기존보다 2.5배 이상 빠른 반응속도를 구현했다. 연구팀은 바이러스 표면 유전자를 변형시켜 다양한 휘발성 유기화합물, 환경호르몬 같은 각종 유해물질에 대한 반응성을 조절하고 유해물질이 10억분의 1 수준(ppb)의 낮은 농도에서도 구분할 수 있도록 했다. 또 바이러스를 이용해 유해물질의 색변화 감지를 관측하기 위해서는 복잡한 구조가 필요했지만 연구팀은 60나노미터(㎚)라는 얇은 바이러스 두께만으로도 뚜렷한 색을 구현할 수 있도록 하는 기술을 도입했다. 송영민 GIST 교수는 “이번 연구는 나노미터 수준의 섬유형태의 바이러스로 유해물질과 컬러센서간 결합을 유도해 빠르고 정확하게 탐지가 가능하도록 했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 코로나19의 전 세계적 확산 때문에 온실가스 배출이 줄어들고 비행기나 자동차 운행이 줄면서 대기오염물질도 줄어드는가 하면 바다와 하천이 깨끗해지고 있다는 의외의 효과가 나타나고 있다. 실제로 한반도는 매년 가을부터 이듬해 늦봄까지 국내외에서 발생하는 미세먼지 때문에 몸살을 앓았지만 올해는 미세먼지로 문제가 됐던 날은 거의 없었다. 공기가 좋지 않다는 예보가 나오면 많은 사람들이 궁금해 하는 것 중 하나가 ‘미세먼지가 많은 날 운동을 하는 것이 건강에 더 나쁠까, 아니면 운동을 하지 않는 것이 더 나쁠까’하는 점이다. 그런데 중국과 대만 연구진이 공기 오염이 심한 지역에서도 정기적인 운동을 하는 것이 건강에 더 도움이 된다는 연구결과를 내놨다. 중국 홍콩중문대 공중보건·1차의료학부, 사회학과, 심천연구소, 정저우대 공중보건학부, 홍콩과학기술대 환경학부, 토목환경공학과, 대만 중앙연구원 사회학연구소 공동연구팀은 정기적으로 운동하는 사람들은 대기상태가 상대적으로 오염이 심한 곳에서 거주하더라도 고혈압 같은 심혈관질환 발병 위험이 더 낮다고 25일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국심장학회에서 발행하는 국제학술지 ‘순환기’ 21일자에 실렸다. 전 세계 91% 가까운 인구가 세계보건기구(WHO)의 기준으로 대기가 오염된 곳에서 살고 있기 때문에 대기오염과 운동 사이의 위험과 효과의 관계는 매우 중요한 공공의 관심사가 되고 있다. 연구팀은 2001~2016년까지 대만에서 거주하고 고혈압을 앓은 적 없는 18세 성인남녀 14만 72명의 건강검진 데이터베이스를 활용해 분석했다. 연구팀은 조사 대상자들의 매주 신체활동 수준과 혈압의 변화 추이, 심혈관질환 발병 여부에 주목했다. 연구팀은 이들이 거주하는 지역의 초미세먼지(PM2.5) 농도를 기상위성 사진을 이용해 확인하고 상관관계를 분석했다. 그 결과 기존에 알려진 바와 같이 대기오염이 적은 지역에 거주하고 운동량이 많은 사람들은 활동적이지 않고 대기오염이 상대적으로 심각한 지역에 사는 사람들보다 고혈압 같은 심혈관질환 위험이 높은 것으로 조사됐다. 일주일에 2~3회 이상 운동하는 사람은 1회 이하 운동하는 사람들보다 고혈압 위험이 4~13% 정도 낮은 것으로 조사됐다. 이 같은 운동효과는 대기오염이 심한 지역에서도 마찬가지로 나타났다. 샹 퀴안 라오 홍콩중문대 교수는 “대기오염이 덜 된 곳에서는 활발한 신체활동이 고혈압 위험을 낮춘다는 것은 잘 알려져 있었지만 상대적으로 대기오염 상태가 심한 지역에서도 신체활동이 건강에 도움이 된다는 것은 이번에 처음 확인됐다”라고 강조했다. 그렇지만 과학자들은 2004년과 2010년 미국심장학회가 대기오염에 노출되는 것은 심혈관질환 유발가능성을 높이고 사망률을 높일 수 있다는 성명을 근거로 대기오염과 운동의 상관관계에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다는 신중론을 내놓기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19가 전 세계로 확산되면서 공포와 혼란에 빠지게 만든지 벌써 7개월이 지나고 있다. 많은 연구자들이 코로나19와의 전쟁에서 승리하기 위한 무기인 백신과 치료제 개발에 전력투구하고 있다. 덕분에 조만간 치료제와 백신이 개발될 것으로 기대되고 있다. 그렇지만 한편에서는 백신의 효과가 길어야 3개월 정도에 불과할 것으로 보고 있고 바이러스의 변이 때문에 효과가 줄어들 것으로 예상되기도 한다. 감기도 원인 바이러스의 변이가 빠르고 잦아 백신이나 치료제 개발이 사실상 불가능한 것처럼 코로나19도 비슷한 상황이 되지 않겠냐는 우려도 나오고 있다. 실제로 코로나19 유발 바이러스는 인체 세포가 바이러스를 인식하지 못하도록 변신하는 능력이 있다는 사실이 밝혀졌다. 미국 텍사스대 샌안토니오 보건센터, 텍사스대 의대, 텍사스 암예방연구소 공동연구팀은 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)는 인체 세포에 침투할 때 면역방어체계를 교란시키는 단백질 효소를 갖고 있다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 24일자에 발표했다. 코로나19 바이러스는 RNA를 유전체로 이용하는 RNA바이러스이다. RNA바이러스는 증식과정에서 돌연변이를 자주 일으키고 치료제 내성이 쉽게 생기고 백신도 효과가 떨어지는 경우가 많다. 연구팀은 코로나19 바이러스가 침투하기 쉽게 만드는 비구조단백질(nsp) 중 nsp16 효소의 3차원 구조를 해독해 냈다. 해독 결과 nsp16 효소는 인체 세포들이 코로나바이러스를 외부에서 들어온 이질적인 것이라고 인식하지 못하도록 위장시키는 역할을 한다는 것을 알아냈다. nsp16 효소는 체내에 바이러스에 대한 항체가 생길 경우 세포와 다른 물질이라고 인식하지 못하도록 만드는 물질을 분비하기 때문에 침투한 바이러스에 대해 면역체계가 작동할 수 없게 한다는 것이다. 쉽게 얘기하자면 코로나19 바이러스는 인체 세포라는 공간에 들어갈 때 면역체계라는 경보장치를 건드리지 않고 들어갈 수 있는 만능열쇠를 갖고 있다는 말이다. 연구를 이끈 요게쉬 굽타 텍사스대 의대 교수는 “코로나19 바이러스의 변이가 많다는 이야기가 나오는 이유는 이번 연구에서 밝혀냈듯이 nsp16이 바이러스의 RNA를 외부에서 침투한 것이 아니라 세포 고유의 것이나 세포 일부라고 인식하도록 만들기 때문”이라며 “백신과 치료제 효과를 높이기 위해서는 nsp16을 공략하는 것이 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

23일 전국에 내린 많은 장맛비로 인해 곳곳에 비 피해가 속출하고 있다. 특히 지반이 약해지면서 산사태가 일어난 곳도 많다. 산사태 같은 경우는 비가 많이 올 경우 유의하라는 경고가 나오기는 하지만 미리 예측하기는 쉽지 않다. 국내 연구진이 기상정보를 활용해 산사태 발생위치와 시점, 피해영향범위를 미리 예측해 인명, 재산피해를 최소화할 수 있는 산사태 재해 예방기술을 개발했다. 한국지질자원연구원 지질환경연구본부 산사태연구팀은 국내 지질과 지반특성에 최적화된 산사태 모니터링 기술과 물리기반 산사태 예측기법을 적용한 ‘사전 기상정보 연동 산사태 조기경보시스템’ 개발에 성공했다고 24일 밝혔다. 이번 개발한 조기경보시스템은 ▲물리기반 산사태 예측기술 ▲기상레이더 정보를 활용한 3시간 간격 사전 강우정보 분석 및 연동기술 ▲산사태 피해범위 산정기술을 접목시켰다. 물리기반 산사태 예측기술은 수학적 이론과 역학적 해석기법을 기반으로 강우 발생시 지표 유출수 흐름, 땅 속 침투수 흐름을 고려한 안정해석을 통해 산사태 발생가능성을 평가한다. 사전 강우정보 분석시스템은 한국 기상청 동네예보 자료와 일본 기상청 기상레이더 분석자료, 연구원의 강우 모니터링 자료를 매시간 수집, 분석, 연동해 사전 강우정보를 예측하게 된다. 현재 기준으로는 24시간 전 사전 예측된 3시간 간격의 강우자료를 통해 산사태 발생 가능성 평가가 가능하기 때문에 산사태로 인한 피해를 최소화할 수 있는 골든아워 확보가 가능해진다. 산사태 피해범위 산정기술은 산사태 발생위치에서 붕괴되는 토사량과 토사의 도달거리를 계산하는 것이다.연구팀은 지리산 국립공원 천왕봉 일대 20.6㎢를 대상으로 조기경보시스템을 시범구축해 운영하고 있다. 연구지역 내 중봉, 재석봉, 중산리 등 4개소에 산사태 모니터링 스테이션을 설치해 정확도와 활용성 검증을 완료했다. 송영석 지질환경재해연구센터장은 “산사태 조기경보시스템은 동시 다발적 집중호우로 인한 산사태 재해를 사전 예방할 수 있는 안전장치“라며 “산사태 재해 주관 담당부처인 산림청과 협업을 통해 이번에 개발한 시스템을 적극 활용할 계획이며 도시지역을 대상으로 개발된 기술을 확대 적용해 실시간 산사태 조기경보가 가능한 시스템으로 고도화해 나갈 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 23일부터 강한 바람과 함께 내린 비로 인해 전국 곳곳에 비 피해가 속출했다. 7월 마지막 주말에도 전국은 흐리고 곳곳에 비가 이어지겠다. 기상청은 “26일 일요일까지 전국이 흐리고 비가 오겠으며 특히 강원영동과 경북 북부동해안에는 시간당 30~50㎜의 강한 비와 함께 100~250㎜의 많은 비가 내리겠다”라고 24일 예보했다. 기상청에 따르면 서해상에 위치한 저기압이 느리게 동진해 26일까지 동풍이 지속되면서 많은 양의 수증기가 유입되면서 비 내리는 시간이 길어지겠다. 특히 강원 영동지역은 400㎜가 넘는 많은 비가 오는 곳도 있을 것으로 보이며 초속 20m 안팎의 강한 바람까지 동반될 것으로도 전망됐다. 26일까지 전국이 흐리고 비가 내리겠으며 서울과 경기도는 25일 토요일 낮에, 강원 영서는 밤 늦게 비가 그칠 것으로 기상청은 전망했다. 26일까지 예상 강수량은 강원 영동, 경북 북부동해안 100~250㎜(많은 곳 강원영동 400㎜ 이상), 경기 북부, 강원 영서, 충청, 경상지역 30~80㎜, 서울, 경기남부, 전라도 20~60㎜, 제주도 5~40㎜이다. 비 때문에 낮 기온은 전국 대부분이 28도 이하에 머물 것으로 전망됐다. 25일 토요일 전국 낮 최고기온은 22~28도 분포를 보이겠다. 25일 지역별 낮 최고기온은 서울 28도, 대전, 광주, 대구 27도, 춘천, 제주 26도, 부산 25도 등이다. 기상청 관계자는 “최근 많은 비가 내려 지반이 약해진 가운데 주말에도 비가 계속되면서 저지대와 농경지 침수, 산사태, 축대붕괴 같은 비 피해가 없도록 유의해달라”면서 “짧은 시간 동안 매우 강한 비가 내리면서 하천이나 계곡의 물이 갑자기 불어날 수 있으니 산간, 계곡 등 야영객들도 안전사고에 각별히 유의할 필요가 있다”라고 말했다. 한편 기상청 중기예보(10일 예보)에 따르면 7월 마지막 주인 다음주에도 전국은 내내 흐리고 장맛비가 내리는 날씨를 보이겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울신문에서 기자생활을 시작한 부동산기업가가 카이스트에 한국 최초 노벨상 수상자 배출을 위해 700억원 상당을 기부했다. 카이스트는 카이스트 발전재단 이사장인 이수영(83) 광원산업 회장이 평생을 일궈 모은 676억원 상당의 부동산을 출연해 ‘이수영 과학교육재단’을 설립하기 위한 기부약정식을 23일 열었다고 밝혔다. 이 회장은 경기여고와 서울대 법대를 졸업하고 1963년 서울신문에 입사한 뒤 1980년까지 한국경제신문, 서울경제신문에서 기자생활을 했다. 기자로 재직 중이던 1971년 광원목장을 설립해 축산업을 시작했고 1988년 부동산전문기업 광원산업을 창업했다. 이 회장은 2012년 미국에 소유하고 있는 약 80억원의 부동산을 카이스트에 기부해 명예박사학위를 받았으며 2016년에 또 한 차례 10억원 상당의 미국 부동산을 기증했다. 2018년에는 국민훈장 목련장을 받았다. 이번에 기부한 676억원을 포함해 총 766억원을 기부해 카이스트 개교 이후 최고 기부액을 기록했다. 이 회장은 “오랜동안 가까운 자리에서 지켜본 결과 카이스트가 국가발전은 물론 인류와 사회에 공헌할 수 있는 최고의 대학이라는 믿음을 갖게 됐다”라며 “세상 만사는 사람으로 시작해서 사람으로 끝나기 때문에 카이스트는 사명감을 갖고 대한민국을 이끌어나갈 영재를 키워 탁월한 성취를 이뤄내 이번 기부가 뜻깊게 활용되기를 바란다”고 기부취지를 밝혔다. 카이스트는 이번 기부로 설립되는 ‘이수영 과학교육재단’에서 나오는 수익금으로 ‘카이스트 싱귤래러티 교수’를 육성해 노벨상 연구기금으로 사용할 예정이다. 카이스트 싱귤래러티 교수는 과학 지식의 패러다임을 바꾸거나 새로운 분야를 개척하거나 인류 난제를 해결하고 독창적인 과학 지식과 이론을 정립할 수 있는 교수를 선발해 장기간 연구를 지원하는 제도이다. 싱귤래러티 교수로 선정되면 10년 임용기간 동안 연구비를 지원받고, 논문·특허 중심의 연차 실적 평가가 유예된다. 또 임용기간 종료 시 연구 진행 과정 및 특이점 기술 역량 확보 등 평가에 따라 지원 기간을 추가로 10년까지 연장할 수 있게 된다. 신성철 카이스트 총장은 “카이스트 역할과 임무에 대한 사명감을 항상 마음에 새기고 이수영 이사장님의 뜻을 반드시 이룰 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 말했다. 한편 카이스트는 이 회장을 포함해 고 류근철 박사(578억원), 정문술 전 미래산업 회장(515억원), 김병호 전 서전농업 회장(350억원), 고 김영한 여사(340억원) 등에게서 고액의 발전기금을 기탁받았다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 원하는 부위에 파스처럼 붙이면 전기로 근육과 관절을 조절해 걷기나 계단오르기 같은 일상생활은 물론 근육발달까지 돕는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 휴먼증강연구실, 삼육대 물리치료학과 공동연구팀은 파스처럼 붙이면 미세전류가 흘러 원하는대로 관절을 움직일 수 있도록 도와주는 ‘기능적 전기자극 보행보조시스템’을 개발했다고 23일 밝혔다. 저주파 자극기, 근육자극기(EMS), 물리치료기 등과 같은 원리로 근육에 미세 전류를 흘려 근육 수축을 유발시켜 보행을 돕는 장치는 기존에도 있었지만 작동시간이 정해져 있거나 계단 오르기 같은 특정 움직임에만 작동하는데 한계가 있었다. 그렇지만 이번 장치는 원하는 위치에 패치를 붙이면 미세한 전류가 근육에 자극을 줘 사용자가 원하는대로 움직일 수 있도록 해준다. 이번에 개발된 장치는 사용자가 움직일 때 근육에서 발생하는 신호를 실시간으로 인식해 동작의도를 감지한 다음 그에 걸맞는 전기신호를 내보냄으로써 자연스러운 보행을 할 수 있도록 돕는 것이다. 연구팀이 개발한 보행보조 시스템은 가로, 세로 각각 17㎝, 6㎝ 크기의 패치와 근육신호를 포착하는 센서, 전기자극모듈, 컨트롤러로 구성돼 있으며 배터리를 포함해도 무게가 약 950g에 불과해 가볍고 부피가 크지 않아 착용에 부담이 없다. 연구팀은 실제 효과를 파악하기 위해 평균 연령 75세의 남녀 29명과 평균 연령 75.9세의 남녀 22명을 대상으로 양쪽 다리 8곳에 장치를 부착한 뒤 2년 동안 임상추적시험을 실시했다. 그 결과 걷거나 계단을 오르는 등 신체기능평가 점수가 이전보다 향상됐고 보행속도나 근육량이 증가해 보행능력 정상화에도 도움이 된 것으로 확인됐다. 신형철 ETRI 휴먼증강연구실장은 “사회의 급격한 고령화로 보행이나 사회활동에 불편을 겪는 고령자들도 늘고 있는 만큼 이번 기술이 상용화될 경우 활동성을 높일 뿐만 아니라 재활이나 근육강화를 위한 헬스, 홈트레이닝 등에도 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스텔스 기능에 전자파까지 완벽하게 차단, 흡수할 수 있는 소재가 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어센터, 고려대 KU-KIST 융합대학원, 미국 드렉셀대 재료과학과 공동연구팀은 기존 전자파 차폐 소재 한계를 극복한 초경량 전자파 차폐 및 흡수가 가능한 ‘맥신’ 소재 기술이 개발됐다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 24일자에 실렸다. 최근 전자통신 장비의 고도화, 고집적화 경향으로 가볍고 전자파 흡수성이 우수한 소재의 필요성이 커지고 있다. 기존에는 전자파 차폐나 흡수할 때 전기전도성이 우수한 금속소재가 많이 활용됐지만 고집적 전자통신 장치에 적용하기가 쉽지 않았고 전자파 반사특성이 강해 반사 유해전자기파로 인해 2차 피해가 발생하는 문제가 있다. 연구팀은 2016년에 금속보다 가볍고 저렴하고 다양한 형태의 표면에 코팅이 가능한 2차원 나노소재로 금속보다 전자파 차폐 성능이 우수한 세라믹 소재인 Ti3C2 맥신을 개발한 바 있다. 기존 맥신 소재는 금속보다 우수했지만 여전히 반사 유해 전자기파가 일부 발생해 연구팀은 이를 개선하기 위한 추가 연구를 실시했다. 연구팀은 이번에 전자기파 반사를 최소화한 티타늄-탄소-질소 맥신화합물(Ti3CN)을 개발했다. 이번에 개발한 Ti3CN 맥신은 이전 것보다 전자파 차단율이 더 우수하고 흡수율도 높은 것으로 확인됐다. 실제로 머리카락 두께와 비슷한 약 40㎛(마이크로미터) 두께에서 116㏈(데시벨) 이상의 높은 전자파 차폐 성능을 확인했다. 구종민 KIST 물질구조제어센터장은 “이번에 활용된 맥신은 자연계에 존재하지 않는 인공 합성 나노소재로 고집적 모바일 전자통신 기기의 전자파 차폐 소재는 물론 스텔스 기술 등 다양한 분야에 활용이 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr