국내 연구진이 블랙아이스를 비롯한 겨울철 도로 결빙 위험을 사전에 예측할 수 있는 기술을 개발했다. 한국건설기술연구원 인프라안전연구본부 연구팀은 차량 외기온도, 대기습도, 기온, 날씨정보, 도로타입에 대한 빅데이터를 인공지능이 분석해 도로의 결빙 위험정보를 운전자에게 실시간으로 제공해 주는 ‘노면온도변화 패턴 예측 시스템’을 개발했다고 16일 밝혔다. 연구팀은 회전구간, 비탈, 터널, 강변 등 다양한 도로환경을 갖춘 경기도 자유로와 서울외곽순환도로, 영동고속도로에서 5년 동안 기상조건에 따른 도로 상태와 노면온도 변화 정보를 수집했다. 연구팀은 이 정보들과 기상청에서 제공하는 날씨정보 등을 결합해 인공지능이 노면온도 변화 패턴을 예측할 수 있는 알고리즘을 만들었다. 연구팀은 이번에 개발된 기술을 국내 차량 정보기술(IT) 업체에 제공해 올겨울 동안 시범 적용할 계획이다. 문제는 시간이다. 양충헌 건설기술연구원 박사는 “해당 기술은 정기노선 버스 등에는 활용이 가능하겠지만 모든 차량에 적용할 수 있기까지는 시간이 걸릴 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 주말 경북 상주-영천고속도로에서 7명이 숨지고 32명이 부상을 당하는 등 심각한 인명피해를 일으킨 20중 추돌사고의 원인은 다름 아닌 ‘도로 위의 암살자’로 불리는 블랙아이스로 추정되고 있다. 국내 연구진이 블랙 아이스를 비롯한 겨울철 도로 결빙 위험을 사전에 예측할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국건설기술연구원 인프라안전연구본부 연구팀은 차량 외기온도, 대기습도, 기온, 날씨정보, 도로타입에 대한 빅데이터를 인공지능이 분석해 도로의 결빙 위험정보를 운전자에게 실시간으로 제공해주는 ‘노면온도변화 패턴 예측 시스템’을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번에 개발된 기술은 자율주행차 시대가 되면 개별 차량에 설치된 라이다, 카메라, 적외선센서 등 각종 장비에서 수집된 교통밀도, 강수 및 적설상황, 노면온도, 결빙상태 등의 정보를 개별차량끼리 주고받을 수 있는 도로환경 인식 플랫폼 기술 중 하나이다. 연구팀은 회전구간, 비탈, 터널, 강변 등 다양한 도로환경을 갖춘 경기도 자유로와 서울외곽순환도로, 영동고속도로에서 5년 동안 기상조건에 따른 도로 상태와 노면온도 변화 데이터를 수집했다. 이 정보들과 기상청에서 제공하는 기온, 습도 등 날씨정보, 도로정보를 결합시켜 인공지능 기술인 기계학습 모델로 노면온도 변화패턴을 예측할 수 있는 알고리즘을 만들었다.연구팀은 이번에 개발된 기술을 국내 차량IT기술업체에 제공해 올 겨울 동안 시범적용할 계획이다. 내비게이션 업체들이 도로지도를 만들 때 사용하는 관측차량에 관련 정보를 얻을 수 있는 모바일 차량주행환경 관측장비를 싣고 수집한 도로 상황이 분석 플랫폼으로 전송돼 도로 노면상태를 예측하는 것이다. 이렇게 만들어진 도로결빙 같은 노면위험 예측 정보는 내비게이션이나 스마트폰의 교통어플리케이션(앱)을 통해 운전자나 도로관리자가 이용할 수 있게 된다. 실제로 이 같은 기술이 완벽하게 구현되기 위해서는 자동차에 부착된 센서들로부터 얻어진 정보가 기록되는 OBD가 차량간 공유돼야 하기 때문에 상용화까지는 아직 먼 것으로 연구팀은 보고 있다. 그렇지만 일정한 구간을 오가는 정기노선 버스, 통근버스 등에는 바로 적용이 가능할 것으로 기대하고 있다. 양충헌 건설기술연구원 박사는 “자율주행차 시대가 되면 블랙아이스 같은 노면결빙에 더 효과적으로 대처할 수 있겠지만 그 전에 이번에 개발된 노면온도 변화 패턴 예측 시스템을 통해 도로 노면상태에 대한 정보가 보다 많은 운전자에게 제공되면 겨울철 안전운행에도 도움이 될 것으로 본다”고 말했다.한편 블랙아이스로 인한 사고가 발생할 때마다 경사가 심한 언덕이나 회전반경이 큰 도로에는 눈이나 얼음 때문에 차가 미끄러지는 것을 막기 위해 아스팔트 밑에 열선을 매립하는 방안이 논의된다. 그렇지만 많은 차들이 지나가는 구간에는 아스팔트가 눌리면서 열선이 쉽게 끊어질 수 있다는 단점이 있다. 실제로 인도가 아닌 자동차가 지나다니는 차도에 깔린 열선은 수명이 2~3년에 불과한 것으로 알려져 있다. 이 때문에 마치 발열 내의처럼 아스팔트와 지면 사이에 열을 내는 발열물질을 넣어 포장하는 방식이 연구되기도 한다. 아예 아스팔트에 탄소섬유나 탄소복합재료를 섞어 자연적으로 발열이 돼 얼음이 얼지 않도록 만드는 기술이다. 문제는 탄소섬유가 아직은 고가라는 점 때문에 저렴한 건설토목용 탄소섬유 개발이 앞서야 한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연말연시를 맞아 술자리가 잦아지면서 숙취로 고생하는 직장인이 많다. ‘다시는 술 안 마시겠다’고 굳은 결심을 하지만 어느새 술잔을 기울이는 자신을 보며 자괴감을 느끼곤 한다. 그런데 과학자들이 이런 행동은 의지 부족 때문이 아니라 알코올 소비를 부추기는 뇌 속 물질 때문이라는 연구 결과를 발표했다. 미국 노스캐롤라이나대 정신과학과, 약학과, 신경과학센터, 알코올연구센터 공동연구팀은 뇌 편도체 중심핵(CeA)의 특정 신경전달물질이 알코올 과소비와 중독 증상을 촉진시킨다고 15일 밝혔다. 연구 결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘신경과학 저널’ 12일자에 실렸다. 감정과 정서 관련 정보를 처리하는 뇌 편도체 중심핵이 알코올 소비와 중독 행동을 일으키는 데 중요한 역할을 한다는 사실은 알고 있었지만 정확한 작동 메커니즘은 알지 못했다. 연구팀은 광유전학이라는 기술을 이용해 생쥐 실험을 한 결과 편도체 중심핵에 있는 뉴로텐신이라는 신경전달물질이 알코올 섭취를 촉진한다는 사실을 새로 밝혀냈다. 편도체 중심핵을 자극해 뉴로텐신이 분비되면 생쥐들은 알코올을 찾게 되고 점점 더 많은 술을 마시게 된다는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공부를 잘하는 데 필요한 것이 무엇일지에 대해 질문을 던지면 높은 지능, 꾸준한 노력, 인내심 등을 꼽는 사람이 많다. 일반적인 요소들 외에 자신과 타인의 심리 상태를 잘 이해할 수 있는 감성지능이 더 중요하다는 연구 결과가 나왔다. 호주 시드니대 실험심리학부, 뉴사우스웨일스시드니대 경영대학원, 영국 옥스퍼드대 교육학과 공동연구팀은 자신의 감정을 통제할 수 있고 타인에게 공감할 수 있는 능력인 감성지능이 높은 아이들이 그렇지 않은 아이들보다 성적이 더 우수한 것으로 조사됐다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 심리학회에서 발행하는 국제학술지 ‘심리학 회보’ 12일자에 실렸다. 연구팀은 1998년부터 2019년까지 27개국에서 수행된 각종 지능 관련 연구 158건에 대한 데이터를 바탕으로 감성지능과 학업성적에 대한 메타분석을 실시했다. 메타분석은 유사한 주제의 연구들을 계량적으로 종합해 재분석하는 연구방식이다. 분석에 포함된 학생은 약 4만 2000명이고 초등학교 1학년부터 대학교 4학년까지 폭넓게 분포돼 있었다. 연구 결과 나이와 학년에 상관없이 감성지능이 높은 학생이 감성지능이 낮은 학생들보다 평소 학교내 시험성적 뿐만 아니라 상위학교 진학을 위한 입시성적도 높은 것으로 조사됐다. 놀라운 것은 감성지능이 그다지 필요해 보이지 않는 수학과 과학분야에서도 감성지능이 높은 학생들의 성적이 그렇지 않은 학생보다 1.5~2배 가량 높게 나왔다. 연구를 이끈 캐롤린 맥캔 시드니대 교수는 “감성지능이 높은 학생들은 성적에 부정적 영향을 미칠 수 있는 불안감, 좌절감 같은 부정적 감정을 쉽게 극복할 수 있다”라며 “감성지능은 성적뿐만 아니라 사회생활이나 대인관계에서 중요하게 작용하는 만큼 학교에서 감정과 정서 관리에 관한 방법을 가르치는 것이 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연말연시가 되면서 술자리가 잦아 숙취로 고생하는 직장인들이 많다. 깨질 것 같은 두통과 메스꺼움을 일으키는 숙취 때문에 ‘다시는 술 안 마시겠다’ ‘또 마시면 성을 갈겠다’라고 굳은 결심을 하곤 하지만 어느새 술잔을 기울이고 있는 자신을 보며 자괴감이 드는 경우가 많다. 그런데 과학자들이 이런 행동은 의지부족 때문이 아니라 알콜 소비를 부추기는 뇌 속 특정 신경전달물질 때문이라는 연구결과를 발표했다. 미국 노스캐롤라이나대 정신과학과, 약학과, 신경과학센터, 알콜연구센터 공동연구팀은 뇌 편도체 중심핵(CeA)의 특정 신경전달물질이 알콜 과소비와 중독증상을 촉진시킨다고 15일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘신경과학 저널’ 12일자에 실렸다. 감정과 정서 관련 정보를 처리하는 뇌 편도체 중심핵이 알콜 소비와 중독 행동을 일으키는데 중요한 역할을 한다는 사실을 알고 있었지만 정확한 작동 메커니즘은 알지 못했다.연구팀은 광유전학이라는 기술을 이용해 생쥐실험을 한 결과 편도체 중심핵에 있는 뉴로텐신이라는 신경전달물질이 알콜 섭취를 촉진한다는 사실을 새로 밝혀냈다. 광유전학은 빛을 이용해 특정 세포나 조직을 활성화시키거나 자극해 반응을 살피는 생물학 연구방법이다. 연구팀은 빛을 이용해 편도체 중심핵을 자극해 뉴로텐신 분비를 촉진시키면 생쥐들은 알콜을 찾게 된다는 사실을 확인했다. 또 알콜을 접하게 되면 뉴로텐신 분비가 좀 더 쉽게 되면서 다음번에는 더 많은 알콜을 찾게 된다는 것도 확인했다. 이에 연구팀은 생쥐의 유전자를 변형시켜 뉴로텐신 분비를 억제시키거나 뉴로텐신 분비가 늘어나지 않도록 해놓으면 편도체 중심핵을 자극하더라도 알콜을 찾지 않을 뿐만 아니라 알콜을 자주 섭취하더라도 섭취량이 늘어나지 않고 중독증상도 나타나지 않는다는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“우리 아이는 머리가 좋은데 성적이 잘 안나와요. 이유가 뭘까요.” 입시설명회나 공부방법 관련 강연회에 가면 흔히 나오는 학부모들의 질문이다. 많은 학부모들이 자녀들의 성적이 안 좋은 이유를 머리는 좋은데 노력을 안해서, 집중력이 떨어져서라고 생각하는 경우가 많다. 실제로 ‘공부를 잘하는 데 필요한 것은 무엇일까’라는 질문을 던지면 높은 지능, 꾸준한 노력, 인내심 등을 꼽는 사람들이 많다. 그런데 그런 일반적인 요소들 외에 자신과 타인의 심리상태를 잘 이해할 수 있는 감성지능이 더 중요하다는 연구결과가 나왔다. 호주 시드니대 실험심리학부, 뉴사우스웨일즈시드니대 경영대학원, 영국 옥스포드대 교육학과 공동연구팀은 자신의 감정을 통제할 수 있고 타인을 공감할 수 있는 능력인 감성지능이 높은 아이들이 그렇지 않은 아이들보다 성적이 더 우수한 것으로 조사됐다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 심리학회에서 발행하는 국제학술지 ‘심리학 회보’ 12일자에 실렸다. 연구팀은 1998년부터 2019년까지 27개국에서 수행된 각종 지능 관련 연구 158건에 대한 데이터를 바탕으로 감성지능과 학업성적에 대한 메타분석을 실시했다. 메타분석은 유사한 주제의 연구들을 계량적으로 종합해 재분석하는 연구방식이다. 분석에 포함된 학생은 약 4만 2000명이고 초등학교 1학년부터 대학교 4학년까지 폭넓게 분포돼 있었다. 연구 결과 나이와 학년에 상관없이 감성지능이 높은 학생이 감성지능이 낮은 학생들보다 평소 학교내 시험성적 뿐만 아니라 상위학교 진학을 위한 입시성적도 높은 것으로 조사됐다. 놀라운 것은 감성지능이 그다지 필요해 보이지 않는 수학과 과학분야에서도 감성지능이 높은 학생들의 성적이 그렇지 않은 학생보다 1.5~2배 가량 높게 나왔다. 연구를 이끈 캐롤린 맥캔 시드니대 교수는 “감성지능이 높은 학생들은 성적에 부정적 영향을 미칠 수 있는 불안감, 좌절감 같은 부정적 감정을 쉽게 극복할 수 있다”라며 “감성지능은 성적뿐만 아니라 사회생활이나 대인관계에서 중요하게 작용하는 만큼 학교에서 감정과 정서 관리에 관한 방법을 가르치는 것이 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연말연시가 되면서 술자리가 잦아 숙취로 고생하는 직장인들이 많다. 깨질 것 같은 두통과 메스꺼움을 일으키는 숙취 때문에 ‘다시는 술 안 마시겠다’ ‘또 마시면 성을 갈겠다’라고 굳은 결심을 하곤 하지만 어느새 술잔을 기울이고 있는 자신을 보며 자괴감이 드는 경우가 많다. 그런데 과학자들이 이런 행동은 의지부족 때문이 아니라 알콜 소비를 부추기는 뇌 속 특정 신경전달물질 때문이라는 연구결과를 발표했다. 미국 노스캐롤라이나대 정신과학과, 약학과, 신경과학센터, 알콜연구센터 공동연구팀은 뇌 편도체 중심핵(CeA)의 특정 신경전달물질이 알콜 과소비와 중독증상을 촉진시킨다고 15일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘신경과학 저널’ 12일자에 실렸다. 감정과 정서 관련 정보를 처리하는 뇌 편도체 중심핵이 알콜 소비와 중독 행동을 일으키는데 중요한 역할을 한다는 사실을 알고 있었지만 정확한 작동 메커니즘은 알지 못했다. 연구팀은 광유전학이라는 기술을 이용해 생쥐실험을 한 결과 편도체 중심핵에 있는 뉴로텐신이라는 신경전달물질이 알콜 섭취를 촉진한다는 사실을 새로 밝혀냈다. 광유전학은 빛을 이용해 특정 세포나 조직을 활성화시키거나 자극해 반응을 살피는 생물학 연구방법이다. 연구팀은 빛을 이용해 편도체 중심핵을 자극해 뉴로텐신 분비를 촉진시키면 생쥐들은 알콜을 찾게 된다는 사실을 확인했다. 또 알콜을 접하게 되면 뉴로텐신 분비가 좀 더 쉽게 되면서 다음번에는 더 많은 알콜을 찾게 된다는 것도 확인했다. 이에 연구팀은 생쥐의 유전자를 변형시켜 뉴로텐신 분비를 억제시키거나 뉴로텐신 분비가 늘어나지 않도록 해놓으면 편도체 중심핵을 자극하더라도 알콜을 찾지 않을 뿐만 아니라 알콜을 자주 섭취하더라도 섭취량이 늘어나지 않고 중독증상도 나타나지 않는다는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

추운 겨울에만 즐길 수 있는 체험이 있다. 바로 빙어낚시이다. 손끝에서 전해져 오는 짜릿한 쾌감, 아이와 함께 즐길 수 있는 겨울철 체험으로 손꼽히는 것이 바로 빙어낚시이다. 이에 서울랜드는 14일 ‘도시빙어’를 오픈한다. 이제는 서울에서 9분 거리인 도심에서도 빙어낚시를 즐길 수 있게 된 것이다. ‘도시빙어’는 초급자용 뜰채 낚시와 상급자용 얼음낚시로 나뉘어 운영되며 뜰채 낚시는 14일에 먼저 오픈하며, 얼음낚시는 기상 상황을 고려해 12월 말에 개장할 예정이다. 서울랜드 측은 내방객들의 편의를 위해 따뜻한 실내공간도 마련했다. 낚시터 주변에는 군고구마, 어묵, 붕어빵 등 겨울 국민 간식뿐만 아니라 다양한 메뉴를 판매하는 푸드트럭도 운영할 예정이다. 또한 식사 전용 실내 공간인 ‘루나 푸드마켓’을 운영해 바람을 피해 따뜻한 곳에서 든든하게 배를 채울 수 있다. 낮에 빙어낚시를 즐겼다면, 밤엔 180도 다른 모습으로 로맨틱한 밤을 수놓는 ‘루나 해피 홀리데이즈’를 눈여겨보자. 매일 밤 야간 개장하는 ‘루나 해피 홀리데이즈’에서는 서울랜드 전체 공간에서 반짝이는 빛과 음악이 어우러진 환상적인 조명 콘텐츠들을 볼 수 있으며 크리스마스 음악과 아름다운 조명, 3D 맵핑쇼, 불꽃놀이가 펼쳐지는 ‘해피 홀리데이즈’를 관람하며 사랑하는 연인, 가족, 친구들과 색다른 추억을 만들 수 있다. 특히 지구별 무대 앞에 세워진 ‘빛의 궁전’ 조형물은 최근 개봉한 디즈니 애니메이션 ‘겨울왕국2’에 등장하는 마법 궁전과 흡사해 또 다른 재미를 선사한다. 또, 은하수 터널인 밀키웨이에서는 ‘밀키웨이 EDM’을 관람하며 함께 춤을 출 수 있고, 새로운 달 토끼 캐릭터인 ‘루나리프’의 신나는 디제잉과 댄스 퍼포먼스를 통해 잊지 못할 추억을 남길 수 있다.서울랜드를 떠올리면 가장 먼저 생각나는 ’눈썰매장‘도 놓칠 수 없다. 인기 캐릭터 ’라바‘를 만나 볼 수 있는 ’라바 눈썰매장‘은 서울랜드에 입장한 고객이라면 누구나 무료로 이용 가능하다. 유아용, 일반용 슬로프로 나뉘어 운영되고 경사 또한 어린이 14도, 성인 17도로 나뉘어 운영되기 때문에 안전하게 즐길 수 있어 가족 단위 이용객이 많이 찾는다. 서울랜드 라바 눈썰매장은 2월 23일까지 운영되며 눈 상태에 따라 운영 기간은 변경될 수 있다. 서울랜드 관계자는 “서울랜드는 겨울을 맞아 도시빙어, 라바 눈썰매장, 빛 축제인 루나 해피 홀리데이즈까지 다양한 축제를 준비했다”라며 “가족, 친구, 연인과 함께 각자 취향에 맞게 서울랜드를 즐겨보길 바란다”고 전했다. 한편 서울랜드 겨울 축제인 도시빙어, 라바 눈썰매장, 루나 해피 홀리데이즈에 대한 자세한 정보는 서울랜드 공식 홈페이지에서 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

부모들은 자녀가 책상에 진득하니 앉아 있지 못하고 제 또래보다 유난히 정신없고 어수선한 모습을 보면 문득 ‘우리 아이가 혹시 ADHD(주의력결핍과잉행동장애)가 아닐까’ 하고 걱정하는 경우가 있다. 2016년 미국 질병예방통제센터(CDC)가 실시한 ‘아동보건조사’ 결과에 따르면 2~17세 아동, 청소년 중 9.4%에 해당하는 610만명이 ADHD 증상을 앓고 있는 것으로 나타났고, 숫자는 매년 증가하고 있다. 문제는 ADHD가 다른 신경정신과 질환과는 달리 발병 여부를 규정하는 명확한 근거가 없고 아직 객관적 측정 방법이 없다는 것이다. 이런 이유로 ADHD 진단은 의료진의 관찰과 부모나 교사 등 보호자의 보고에 의존하고 있어서 오진 가능성도 높다. 미국 신시내티대 전자공학·컴퓨터과학과, 신시내티 아동병원 영상의학과, 소아과, 영국 페리네탈연구소 소아과학과 공동연구팀은 인공지능(AI)을 자기공명영상(MRI)을 결합시켜 ADHD 여부를 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발하고 결과를 의학분야 국제학술지 ‘영상의학 : 인공지능’ 12일자에 발표했다. 연구팀은 신경과학자들의 자율적 연구모임인 ‘뉴로뷰로’에서 제공하는 ‘ADHD-200 데이터세트’를 활용해 인공지능을 훈련시켰다. ADHD-200 데이터세트에는 청소년 973명의 기능성자기공명영상(fMRI) 정보와 ADHD 판정 연령과 현재 상태, 성별, 지능지수, 부모의 건강 상태 등 다양한 보건의료정보가 포함돼 있다. 이렇게 훈련된 AI는 MRI 촬영 즉시 ADHD 아동의 뇌인지 아닌지를 파악할 수 있다. 이번에 개발된 ADHD 진단 AI를 활용한 결과 인간 의사의 판단보다 우수한 80% 정도의 정확도로 ADHD 아동을 판별할 수 있다는 사실이 확인됐다. 리리 헤 신시내티아동병원 소아과 교수는 “해당 기술을 활용하면 ADHD 진단은 물론 미숙아들의 뇌를 측정해 성장하면서 나타날 수 있는 뇌신경학적 결함 여부 같은 다양한 신경학적 문제를 조기에 파악할 수 있을 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

지구상에 존재하는 동물 중 가장 큰 것은 무엇일까. 바로 대왕고래라고 불리는 ‘흰긴수염고래’다. 몸길이가 24~26m, 몸무게는 약 125t에 이른다. 그러나 모든 고래가 그렇게 큰 것은 아니다. 흰긴수염고래와는 달리 몸길이가 1.5m 정도에 불과한 고래도 있다. 이렇듯 고래의 몸집이 천차만별인 이유가 무엇인지 밝혀내는 것은 생물학자들에게 주어진 오랜 숙제였다. 이 같은 상황에서 미국, 덴마크, 그린란드, 스페인, 영국, 네덜란드 등 6개국 21개 연구기관의 생물학자, 물리학자, 수학자로 이뤄진 국제공동연구팀은 작은 쥐돌고래부터 거대한 흰긴수염고래까지 다양한 크기의 돌고래와 고래에게 멀티센서를 부착해 관찰한 결과 고래 몸 크기의 비밀을 풀어내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 13일자에 발표했다. 멀티센서는 고래의 움직임과 위치, 이동속도, 에너지 소모량, 주변 먹이밀도, 주변 소리까지 파악할 수 있게 해 주는 장치다. 연구팀은 먹이를 얻고자 사용하는 에너지와 실제 먹는 양을 고래의 에너지 효율로 정의하고 몸집과 비교한 결과 둘 사이에 밀접한 관계가 있다는 사실을 확인했다. 이빨을 갖고 있어서 물고기들을 사냥해야 하는 고래에 비해 크릴새우를 진공청소기처럼 빨아들여 먹는 흰긴수염고래 같은 고래들이 몸집이 크다는 것이다. 쉽게 말하면 먹이 사냥에 이빨을 사용하는 고래들의 에너지 효율이 낮아 몸집이 커지지 못했다는 것이다. 한편 미국 미시간대 고생물학박물관, 이집트 자연보호국, 사우디아라비아 지질조사국 공동연구팀은 유네스코가 지정한 이집트 서부 와디알히탄 유적지구에서 2007년 발굴한 3500만년 전 고래 화석을 분석한 결과 고래는 꼬리가 아닌 발을 사용해서 수영한 흔적을 찾아냈다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 12일자에 실렸다. 연구팀에 따르면 4100만~4700만년 전까지만 해도 꼬리가 아닌 발을 사용해 수영했었지만 3700만년 전부터는 꼬리도 함께 사용하다가 이후에 발이 완전히 퇴화해 지금처럼 꼬리로만 수영하게 됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

12월의 시작과 함께 전국을 꽁꽁 얼리는 ‘냉장고 추위’가 일주일 가까이 이어졌습니다. 올겨울 최강 추위가 물러가자 이번에는 미세먼지가 공습해왔습니다. 추위가 풀리면서 대기정체로 인해 국내 발생 미세먼지에 중국을 비롯한 국외 발생 미세먼지까지 더해진 것입니다. 태풍도 잦고 강수량도 많았던 올가을에는 예년보다 미세먼지 발생이 적었습니다. 그렇지만 이번 겨울은 추위와 대기정체로 인한 미세먼지 공습이 번갈아 찾아오는 ‘삼한사미’(사흘은 춥고 나흘은 미세먼지) 현상이 잦아질 것으로 보입니다. ●온난화로 바람 줄어… 올겨울도 ‘삼한사미’ 바람은 고위도와 저위도의 기압차로 생겨납니다. 최근 지구 온난화에 따라 고위도와 저위도 간 기압차가 줄면서 바람도 감소합니다. 결국 대기정체 현상이 잦아져 고농도 미세먼지가 발생하는 날이 늘어날 수밖에 없다는 말입니다. ●장시간 노출땐 우울증·조현병 등 정신질환 사실 많은 사람들이 미세먼지에 주목하는 이유는 건강과 직결되기 때문입니다. 초미세먼지와 같은 대기오염물질은 사망률을 높일 뿐만 아니라 장시간 노출될 경우 우울증, 조현병, 성격장애 등 정신질환을 앓게 될 가능성이 급격히 높아진다는 연구 결과들도 있습니다. 의학분야 국제학술지 ‘전미 심장학회지’는 지난 10일자에 초미세먼지가 미국 환경청(EPA)이 정한 국가대기질기준치(NAAQS)를 초과하는 지역에 사는 심장이식 환자의 경우 기준치를 충족시키는 곳에 사는 환자보다 사망률이 평균 26% 높다는 연구결과를 실었습니다. 미국 클리블랜드대병원 해링턴 심장·동맥연구소, 켄트주립대 보건대, 미시건대 의대, 케이스 웨스턴 리저브대 심혈관연구소, 캐나다 토론토대 보건대, 중국 북경대 보건대 공동연구팀이 주도했습니다. NAAQS에 따르면 PM2.5는 연간 평균 12.0㎍/㎥, 하루 평균 35㎍/㎥ 이하를 기준치로 삼고 있습니다. 국립환경과학원이 펴낸 ‘2018 대기환경연보’에 따르면 지난해 우리나라의 PM2.5 연간 평균 농도는 NAAQS 기준보다 2배가량 높은 23㎍/㎥로 나타났습니다. ●대기오염에 체내 염증… 심장이식 생존율 낮춰 미국에서는 매년 2000건 이상의 심장이식 수술이 시행되고 있습니다. 의학의 발전에도 불구하고 수술 후 11년 뒤 생존율은 50%에 불과한 것으로 알려져 있습니다. 연구팀은 심장병이나 심부전 환자들의 사망률을 높이는 요인 중 하나인 대기오염이 심장이식 환자들에게 미치는 영향에 주목했습니다. 타인의 장기를 이식받은 사람들은 면역억제제를 투여받기 때문에 감염에 취약한 상태인데 대기오염이 체내 염증반응을 일으켜 생존율을 낮출 수 있다는 것입니다. 이에 연구팀은 2004~2015년에 심장이식 수술을 받은 18세 이상 성인 2만 1800명을 대상으로 거주지 우편번호를 분석해 평소 대기오염 노출 수준과 수술 이후 생존기간을 분석했습니다. 그 결과 연간 PM2.5 농도가 NAAQS 기준을 초과하는 지역에 사는 심장이식 환자들의 23.9%가 4.8년 이내에 사망한 것으로 확인됐습니다. 또 PM2.5가 기준치보다 10㎍/㎥ 늘어나면 감염으로 인한 사망 위험은 26% 증가하는 것으로도 확인됐습니다. 환경문제는 일방의 노력만으로 해결될 수는 없다고들 합니다. 모두 머리를 맞대고 고민하고 노력해 사계절 내내 미세먼지 걱정 없이 맑은 공기를 마실 수 있는 때가 빨리 왔으면 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

온난화로 북극해 빙하 면적 역대 최소 수증기 증가로 시베리아 고기압 확장 해수 온도 상승→중위도 기압차 줄면서 제트기류 극소용돌이 중위도로 내려와 러 우랄산맥 막혀 남하한 찬공기도 한몫지난달 말 기상청이 발표한 ‘3개월(12월~2020년 2월) 기상전망’에 따르면 올겨울은 평년보다는 포근할 것으로 예상됐다. 한반도 날씨에 영향을 주는 서인도양과 서태평양 해수면 온도가 30도 내외로 높기 때문이다. 그렇지만 혹한의 가능성도 열어뒀다. 북극해 얼음면적이 지난 9월 연중 최소면적을 기록해 그 영향으로 대륙고기압이 확장하면서 북쪽 찬 공기가 한반도 쪽으로 내려올 가능성이 높아져 기온이 큰 폭으로 떨어질 때가 잦을 것이라는 설명이다. 이런 설명을 들으면 문득 “지구 온난화 때문에 지구가 점점 더워져 북극 얼음면적이 평년보다 작아질 정도라면 겨울이 따뜻해야 하는 것 아냐”라는 생각이 들기 쉽다. ‘지구 온난화는 과학자들과 중국이 만들어낸 음모’라고 주장하는 도널드 트럼프 미국대통령도 마찬가지로 생각한다. 매년 북미 대륙에 폭설과 함께 혹한이 닥치면 자신의 트위터에 “엄청난 눈과 추위가 찾아왔다. 과학자들이 그렇게 걱정하는 지구 온난화가 지금 필요할 때가 아닌가”라고 비꼬는 글을 올리는 것만 봐도 알 수 있다. 북극의 바다얼음(해빙)과 추위의 상관관계를 이해하기 위해서는 북극진동, 제트기류, 블로킹 현상에 대해 알아야 한다. 2017~2018년 우리나라 겨울은 유난히 추웠던 것으로 기억하는 이들이 많은데 바로 이 세 가지 현상 때문이었다. 북극진동은 극지방에 있는 차가운 공기의 소용돌이가 수십일, 수년 또는 수십년을 주기로 강약을 되풀이하는 현상을 말한다. 북극 상공에는 북극의 찬 공기가 남하하지 못하도록 막아주는 제트기류가 소용돌이처럼 돌고 있다. 그런데 지구 온난화로 인해 기온이 높아져 북극 해빙이 녹으면서 수증기가 증가하고 그로 인해 시베리아 지역에 내리는 눈의 양이 늘어나고 고기압이 발달하게 된다. 여기에 인도양과 서태평양 지역 해수 온도까지 높아지면 북극과 한반도, 미국, 유럽이 위치한 중위도 지역의 기압차가 줄면서 극지방을 도는 제트기류인 극소용돌이(polar vortex)가 약해져 중위도 지역까지 내려오게 된다. 지구 온난화로 인해 극지방 온도가 올라갔다고는 하지만 중위도 지역과 비교하면 여전히 얼음장처럼 찬 공기가 중위도 지역까지 몰아닥치는 것이 최근 지구 온난화로 인한 혹한이다. 한반도에 혹한을 부르는 또 하나의 주요한 원인은 ‘블로킹’ 현상이다. 블로킹 현상은 특정 지역에 고기압이 발생해 오랜 시간 머물면서 저기압의 진행경로를 방해하거나 역행시키는 것이 일주일 이상 지속되는 것을 말한다. 한반도에 혹한을 가져오는 것은 카자흐스탄 북부에서 북극해까지 러시아를 남북으로 가로지르며 아시아와 유럽 경계를 이루는 러시아 우랄산맥으로 인해 발생하는 우랄블로킹이다. 북극 상공의 제트기류가 약해져 중위도 지역까지 내려온 북극의 찬 공기가 우랄산맥과 인근에서 형성된 상층고기압에 가로막혀 휘어져 돌면서 한기가 한반도로 쏟아져 들어오는 것이다. 일반적으로 블로킹 현상은 극지방 얼음이 줄어 제트기류의 힘이 약해질 때 강하게 나타난다. 결국 북극진동과 블로킹 현상은 항상 같이 나타날 수밖에 없다는 설명이다. 중위도 지역 겨울철 혹한을 부르는 이들 현상의 근본 원인은 지구 온난화이다. 이 때문에 기상학자들은 “지구 온난화를 막지 못한다면 봄과 가을이 사라지고 여름에는 찜통 더위, 겨울에는 냉장고 한파 같은 극단적인 날씨만 롤러코스터처럼 오갈 수밖에 없을 것”이라고 지적하는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스위스 로잔연방공과대(EPFL) 시스템생물학·유전학연구실, 연방 바이오인포매틱스 연구소, 로잔대 복잡계유전학연구그룹 공동연구팀은 ‘세포 속 공장’이라고 불리는 미토콘드리아의 DNA가 생명체의 신진대사 특성을 결정짓는 중요한 요소라고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 10일자에 실렸다. DNA가 생물체의 외형을 결정짓는 중요한 요소라는 것은 알려져 있었지만 미토콘드리아 DNA 역할에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았었다. 이에 연구팀은 초파리의 미토콘드리아 DNA 염기서열 분석을 실시한 결과 다양한 질병과 특성이 미토콘드리아 DNA의 미세한 변화에 따라 달라지는 것을 확인했다. 연구팀은 실제로 초파리의 미토콘드리아 게놈 일부를 교체해 이전보다 음식을 많이 섭취하거나 다른 식습관을 갖도록 하는 데 성공했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관들이 내년부터 신입 직원 선발 방식을 공동 채용으로 바꾼다. 국가과학기술연구회는 2020년부터 연구기관 신규 인력 채용 때 공동채용 방식을 도입한다고 11일 밝혔다. 과기연구회는 과기부를 대신해 25개 과학기술 분야 정부 출연 연구소를 총괄 지원하는 기관이다. 내년 상반기에 처음 시행되는 이번 과기 분야 연구기관 공동 채용에는 25곳 중 17곳이 참여하기로 했다. 출연연별로 인력 수요를 파악한 뒤 채용 일정이 정해지면 과기연구회에서 별도로 마련한 인터넷 채용 홈페이지에서 일괄적으로 원서 접수를 한 뒤 공동 필기시험을 치르게 된다. 이후 필기시험 합격자들을 대상으로 출연연별로 블라인드 채용을 원칙으로 서류전형, 면접전형을 하고 최종 합격자를 선발하는 순으로 진행된다. 필요에 따라 연구원별로 선발하던 것을 연 2회 공동 채용 방식으로 바뀌면 문제 출제, 고사장 운영 등에 대한 개별 출연연의 행정적, 경제적 부담도 덜 수 있을 것으로 기대되고 있다. 또 개별 채용 때 연구소 간 채용 기간이 겹쳐 발생할 수 있는 특정 연구기관에 대한 지원자 미달 사태나 일부 수험생들의 중복 합격으로 인한 인력 공백 문제도 해결될 수 있을 것으로 보인다. 과기연구회 관계자는 “채용 희망자가 자신의 선호도와 적성에 따라 지원함으로써 실질적 채용 기회 확대는 물론 취업 후 업무 만족도 향상에도 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “이번 공동채용 제도 시범운영 결과를 분석해 우수한 과학기술 분야 인재들이 출연연으로 더 많이 유입될 수 있도록 개선할 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 온난화의 원인물질로 잘 알려진 이산화탄소를 곧바로 휘발유로 바꿀 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발해 주목받고 있다. 한국화학연구원 탄소자원화연구소 연구팀은 이산화탄소를 휘발유로 직접 전환하는 반응 메커니즘을 밝혀내고 휘발유 전환에 반드시 필요한 촉매를 만드는데 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘이산화탄소 활용 저널’ 12월호에 실렸다. 기존에도 이산화탄소를 휘발유로 전환시키는 기술은 있었지만 800도라는 고온에서 진행해야 하고 두 단계를 거쳐야 하는 간접전환 방식이기 때문에 생산단가가 높아질 수 밖에 없다는 단점이 있었다. 이 때문에 많은 연구자들이 두 단계를 거쳐야 하는 간접전환 방식을 단일 공정으로 통합한 직접전환 방식으로 바꾸려는 시도를 해왔다. 문제는 직접전환 방식의 정확한 반응 메커니즘이 밝혀지지 않아 휘발유 전환 효율이 일정치 않다는 것이었다. 연구팀은 계산화학 방법을 활용해 직접전환 반응에 사용되는 철-구리-칼륨 촉매의 성분별 역할을 규명하고 이를 바탕으로 전환효율을 극대화할 수 있는 촉매를 예측해냈다. 연구팀은 구리가 이산화탄소를 일산화탄소와 산소로 쪼개면 산소는 철과 결합하고 칼륨은 일산화탄소끼리 연쇄적으로 결합시켜 휘발유로 바뀌는 반응을 촉진시킨다는 것을 알아낸 것이다. 이런 메커니즘을 바탕으로 철 촉매에 들어가는 구리와 칼륨의 적절한 양을 알아내고 최적화된 촉매를 만들어 냈다. 이번에 개발된 촉매는 이산화탄소를 휘발유로 바꾸는 전환효율을 20%로 유지할 수 있다는 것을 연구팀은 확인했다. 더군다나 직접전환 공정은 800도 고온에서 이뤄지지만 이번에 개발한 촉매를 사용하는 간접전환 공정은 300도라는 상대적 저온에서도 반응을 진행할 수 있어 생산비용을 낮출 수 있게 됐다. 전기원 화학연구원 박사는 “이번에 개발한 기술을 활용하면 현재 사용되고 있는 간접전환 방식보다 휘발유 생산효율을 높일 수 있을 것”이라며 “실제 상용화가 가능한 전환효율 40%를 달성할 수 있는 기술과 생산 플랜트 규모로 확대하는 연구를 진행할 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 암 사망률 1위이면서 세계적으로도 가장 많이 발생하는 것이 바로 폐암이다. 전 세계에서 매년 약 100만명 이상이 폐암으로 사망하는 것으로 알려져 있는데 이유는 조기진단이 쉽지 않다는 이유 때문이다. 특별한 자각 증상이 없기 때문에 폐암 판정을 받는 사람들은 대부분 암이 말기로 진행되거나 다른 장기로 전이된 상태에서 발견되는 경우가 많다. 실제로 조기진단과 치료기술은 꾸준히 발전하고 있지만 완치율은 30% 이하에 머물고 있다. 이런 상황에서 국내 연구진이 폐암의 발생과 증식에 관여하는 핵심단백질만 골라서 없앨 수 있는 나노물질을 개발하는데 성공했다. 울산대 의대 서울아산병원, 서울시립대 화학공학과 공동연구팀은 폐암 발생과 증식에 관여하는 ‘USE1’이라는 단백질을 타겟으로 하는 간섭RNA 나노구조체를 만들어 동물에게 실험한 결과 항암효과를 확인했다고 10일 밝혔다. 암 치료는 외과수술, 방사선치료, 화학항암제 등으로 주로 이뤄지고 있지만 최근에는 면역치료제나 유전자치료제를 이용한 치료도 늘어나고 있다. 특히 유전자치료제는 질병의 원인단백질이 만들어지지 않도록 단백질 유전자를 차단하는 방식이어서 환부만 정확하게 제거할 수 있다는 장점이 있다. 치료과정에서 발생할 수 있는 유전적 변형을 막기 위해 DNA보다 중간체인 RNA를 차단하는 방식이 선호되고 있다. 즉 RNA와 결합하는 짧은 RNA를 이용한 RNA간섭현상을 일으켜 질병 유발 단백질을 합성하는 것을 막는 것이다. 문제는 RNA가 구조적으로 불안정하기 때문에 체내에서 쉽게 분해돼 환부까지 도달하기가 쉽지 않다는 것이다.연구팀은 폐암유발단백질인 USE1을 타겟으로 한 짧은가닥의 간섭RNA를 디자인하고 이를 표적부위까지 도달할 수 있는 나노입자로 합성했다. 복제효소를 이용해 RNA가 중간에 분해되지 않고 폐암유발단백질까지 도달할 수 있도록하고 표적에 도달하면 자기조립되는 방식으로 나노구조체를 합성하도록 한 것이다. 연구팀은 사람의 폐암세포주에 이번 나노구조체를 주입한 결과 폐암세포가 작아지는 것을 확인했다. 연구팀은 또 실제 사람의 폐암조직을 떼어 생쥐에게 이식해 폐암이 발병하도록 한 다음에 이번에 개발한 간섭RNA 나노구조체를 투여하는 실험도 했는데 세포실험 때처럼 폐암세포의 크기가 작아지는 것이 관찰됐다. 이창환 울산대 의대 의생명과학교실 교수(종양생물학)는 “이번에 개발한 RNA나노구조체는 기존 유전자 치료제의 불안정성과 낮은 치료효율, 잠재적 독성, 고비용이라는 단점을 극복하고 탁월한 항암효과를 보여줬다”라며 “폐암 유전자 치료의 임상적 적용과 효과적 치료를 앞당기는데 기여할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

외로이 떠있는 일엽편주(一葉片舟) 같은 얼음 위에 위태로이 서 있는 북극곰의 모습은 지구온난화로 인한 위기를 보여주는 대표적인 이미지가 됐다. 이처럼 북극 바다에 떠다니는 얼음인 북극해빙이 점점 줄어들고 있다. 해빙이 줄어들면 햇빛 반사량이 적어지면 지구가 점점 뜨거워지고 그럴수록 해빙은 더 많이 녹게 된다. 한·미 공동연구진이 북극해빙이 녹는 속도를 빠르게 만드는 원인을 분석해냈다. 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부, 미국항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터 기후·방사선연구소, 글로벌 모델링·흡수연구부 공동연구팀은 북극 해빙이 녹고 어는데 영향을 주는 대기 순환 시스템을 분석한 결과 기후변화에 따라 달라진 대기순환양상이 북극해빙에 주는 영향이 점점 커지고 있다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 기후분야 국제학술지 ‘크라이오스피어’에 실렸다. 보통 대기순환은 기압차로 인해 발생한다. 지금까지는 북극 대기순환에서 찬 공기 소용돌이가 강약을 반복하는 북극진동을 주로 관찰해왔는데 연구팀은 날짜변경선을 기준으로 북극의 동쪽과 서쪽에서 고기압과 저기압 순환이 번갈아 생기는 북극쌍극자 진동 현상에 주목했다. 실제로 북극쌍극자 진동이 서쪽에 고기압, 동쪽에 저기압 순환이 위치한 음(-)의 상태가 되면 북극을 관통하는 북극횡단해류가 강해지는데 이렇게 되면 북극해빙이 더 많이 녹게 되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 인공위성 관측자료와 이를 재분석한 자료를 바탕으로 기후변화가 뚜렷해지기 시작한 1990년대 중반을 기준으로 1982~1997년, 1998~2017년 기간으로 나눠 북극해빙 면적과 북극 쌍극자 간 상관관계를 분석했다. 그 결과 최근들어 북극 쌍극자의 공간양상이 바뀌었으며 북극횡단해류를 더 강하게 만든다는 사실을 밝혀냈다. 또 북극쌍극자에 의해 해빙이 감소하면 해당 지역에서 햇빛반사율이 감소하면서 해빙감소가 가속화되는 ‘얼음-알베도 피드백’ 과정이 강해진다. 또 이번 연구를 통해 기후변화 주원인은 태평양십년주기변동(PDO) 현상에 의한 대기순환 때문이라는 것도 밝혀냈다. POD는 태평양 해수면 온도가 약 10년 주기로 변동하는 현상이다. 이명인 UNIST 교수는 “이번 연구는 북극대기순환에서 주로 고려됐던 북극진동 이외에 북극쌍극자 현상도 중요하다는 것을 보여줬다는데 의미가 크다”라며 “이번에 규명한 결과를 활용하면 향후 북극 해빙의 크기 예측력을 높이고 폭염이나 꽃샘추위 등 북극해빙으로 인한 계절변동 연구에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 가장 저렴한 재료인 흑연으로 세상에서 가장 얇은 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. 얇은 다이아몬드 박막은 반도체 소자는 물론 전기, 화학, 기계 분야에서 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부, 화학과 공동연구팀은 간단한 화학공정만으로도 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 그래핀을 다이아몬드 박막으로 변환시키는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 11월 10일자에 실렸다. 다이아몬드는 열전도성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하지만 전기가 통하지 않고 그래핀처럼 쉽게 휘어지지 않는다. 이 때문에 많은 연구자들이 다이아몬드를 그래핀처럼 평면 구조로 만들려는 시도를 해 왔다. 연구팀은 구리니켈 합금기판 위에 2층의 그래핀을 만든 다음 불소 기체를 주입하는 비교적 간단한 방법으로 필름 형태의 초박형 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. ‘F다이아메인’으로 이름 붙여진 이번 초박형 다이아몬드의 두께는 0.5㎚(나노미터)에 불과하다. 로드니 루오프(UNIST 자연과학부 특훈교수) IBS 단장은 “이번 연구 결과는 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 산업 분야에서 활용할 길을 열었다는 데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 가장 저렴한 재료인 흑연으로 세상에서 가장 얇은 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. 얇은 다이아몬드 박막은 반도체 소자는 물론 전기, 화학, 기계 분야에서 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부, 화학과 공동연구팀은 간단한 화학공정만으로도 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 그래핀을 다이아몬드 박막으로 변환시키는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 11월 10일자에 실렸다. 꿈의 신소재로 불리는 그래핀은 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 물질이며 다이아몬드는 지구상 가장 단단한 물질이지만 이들은 모두 탄소 원자로만 이뤄져 있다는 공통점이 있다. 대신 그래핀은 탄소 원자가 육각형 벌집 모양을 이룬 평면 형태이고 다이아몬드는 탄소 원자가 정사면체 형태로 이뤄져 있다는 차이점이 있다. 다이아몬드는 열전도성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하지만 전기가 통하지 않고 그래핀처럼 쉽게 휘어지지 않는다. 이 때문에 많은 연구자들이 다이아몬드를 그래핀처럼 평면 구조로 만들려는 시도를 해 왔다. 문제는 얇은 평면 구조의 다이아몬드(다이아메인)를 제조하려면 고압 환경을 만들어야 하기 때문에 제조 비용이 많이 들고 수율도 높지 않다는 것이다. 연구팀은 구리니켈 합금기판 위에 2층의 그래핀을 만든 다음 불소 기체를 주입하는 비교적 간단한 방법으로 필름 형태의 초박형 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. ‘F다이아메인’으로 이름 붙여진 이번 초박형 다이아몬드의 두께는 0.5㎚(나노미터)에 불과하다. 또 기존 공정과 달리 고압 환경이 필요치 않아 제조 비용도 대폭 줄일 수 있는 것으로 확인됐다. 로드니 루오프(UNIST 자연과학부 특훈교수) IBS 단장은 “이번 연구 결과는 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 산업 분야에서 활용할 길을 열었다는 데 의미가 크다”며 “다음 단계 연구는 다이아몬드 박막의 전기적, 기계적 특성까지 조절 가능한 대면적 다이아몬드 필름을 만드는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남한과 북한을 아우르는 한반도 전역에 가장 정확한 표준시를 제공하기 위한 ‘국가표준시보국’이 오는 11일부터 시험방송에 들어간다. 국가표준시보국은 주파수 대역이 비교적 긴 30~300㎑의 장파(長波)를 이용해 대한민국 표준시를 제공하는 국가인프라이다. 한국표준과학연구원은 오는 11일 경기도 여주시 능서면에 위치한 국가표준시보 시험방송국에서 송출식과 함께 시험방송을 시작한다고 9일 밝혔다. 국가표준시보 시험방송국은 시보 송출을 위해 설치한 안테나 높이는 135m에 이르며 송신주파수 대역은 65㎑의 장파, 출력은 50㎾이다. 표준시를 보급하는 이유는 시각 동기화 때문이다. 시각 동기화는 유무선 통신망, 금융 및 전자상거래, 보안시스템, 항법시스템 등 수많은 분야에서 다양하게 쓰이고 있다. 이 때문에 각종 전자장비를 통해 오가는 데이터들이 보내는 쪽과 받는 쪽의 시각이 다르게 되면 통신 불능, 금융거래 정지, 전력망 블랙다운 등 국가적 재난 상황이 닥칠 수 있게 된다. 정부는 국민들에게 정확한 시각을 알리기 위해 표준과학연구원을 주무 기관으로 1984년부터 표준주파수국을 건설해 5㎒의 단파 주파수로 표준시각을 송출하고 있다. 문제는 단파방송은 수신이 되지 않는 음영 지역이 생기고 실내에서는 수신이 불가능하다는 단점을 갖고 있다. 최근에는 시각 동기화에 미국 위성항법시스템인 GPS가 활용되고 있지만 실내나 지하에서는 신호를 받기 어렵다. 또 전파방해로 대표되는 재밍에 취약하다는 문제점이 있다.연구원은 이런 문제점을 해결하기 위해 송신탑 하나로 반경 1000㎞ 이상 전파를 송출할 수 있으며 건물을 투과할 수 있는 장파를 활용한 국가표준시보국 설립을 추진해 왔다. 실제로 미국, 독일, 중국, 일본 등 많은 국가들에서 장파방송과 GPS를 병행해 국가표준시보를 제공하고 있다. 이번 시험방송은 남한 지역을 중심으로 제공되며 2020년 12월까지 운영할 계획이다. 시험방송이 끝난 뒤 남북이 하나의 표준시를 공유할 수 있는 반경 1000㎞ 수준의 본방송국 구축을 계획하고 있다. 당초 2018년 정부는 한반도 중심부에 해당하는 여주를 장파표준시방송국 입지로 선정했지만 해당 지역민들이 송신탑에서 발생하는 전자파 발생을 우려해 2020년 12월 31일까지 시험방송만 한시적으로 허용하기로 한 상태다. 이 때문에 정부는 시험방송 이후 본방송이 곧바로 이어질 수 있도록 새로운 부지 마련을 물색 중이다.북한은 2015년 8월 광복 70주년을 맞아 일제 잔재 청산을 내세우며 동경 135도를 기준으로 하던 표준시를 30분 늦췄다가 2018년 4월 27일 판문점에서 열린 남북정상회담에서 서울보다 30분 빠른 평양표준시를 서울에 맞춰 일치시키겠다고 밝히면서 다시 같은 표준시를 쓰고 있는 상황이다. 본방송국이 구축되면 한반도 전역을 커버할 수 있기 때문에 남북이 정확한 하나의 표준시를 공유한다는 점에서 상징적 의미는 물론 경제적 효과도 거둘 수 있을 것으로 기대되고 있다.유대혁 표준과학연구원 시간표준센터장은 “이번 장파시험방송은 전파방해에 취약한 GPS의 의존도를 낮추고 유사시 즉각 한반도 전역에 활용 가능한 표준시각 보급망이 형성하는데 도움이 될 것”이라며 “국가표준시보국은 전력·통신·방송 등 정밀 연동이 필요한 국가 기반산업의 시각 동기화는 물론 기상, 재난 등 공익 정보를 장파를 통해 제공하는 인프라로도 활용할 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr