햇빛을 전기로 바꿔주는 태양광 에너지는 온실가스와 미세먼지를 줄일 수 있는 대표적인 신재생에너지 중 하나로 꼽히고 있다. 그러나 광자 한 개를 하나의 전하입자로만 변환시킬 수 있다는 제한 때문에 태양전지의 효율을 높이는데 한계가 있다. 국내 연구진이 광자 한 개를 더 많은 전하입자로 변환시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단, 네덜란드 암스테르담대 공동연구팀은 빛 에너지(광자)에 비례해 전하 캐리어 수가 늘어나는 캐리어 증폭현상을 2차원 물질에서 처음 관찰하는데 성공해 태양전지 효율을 획기적으로 늘릴 수 있는 단초를 마련했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2일자에 실렸다. 일반적으로 에너지가 아무리 커도 광자 한 개는 전하 운반입자(캐리어) 한 쌍만 만들어 낼 수 있다. 그렇지만 특정 조건에서는 캐리어 증폭현상이 일어나 광자가 두쌍 이상의 전하입자를 만들 수 있는 것으로 알려져 있었다. 이런 물질은 나노미터 크기의 양자선(線)이나 양자점(點), 2차원 물질이 있다. 2차원 물질은 그래핀처럼 두께가 원자층 수준의 얇은 물질로 기존 물질과는 전혀 다른 물리현상이 나타나 차세대 반도체로 주목받고 있다. 특히 2차원 물질에서는 여분의 빛 에너지가 캐리어로 모두 전환될 수 있다고 이론상 알려져 있지만 관측된 적은 없었다. 연구팀은 캐리어 증폭현상을 발생시킬 수 있는 가능성 높은 후보물질을 합성했다. 그 결과 서로 다른 화합물을 기체로 만든 다음 진공 상태에서 반응을 일으켜 얇은 막을 형성시키는 기상화학증착 방식으로 광변환 효율이 좋은 것으로 알려진 몰리브덴디텔루라이드와 텅스텐디셀레나이드를 대면적으로 합성시키는데 성공했다.이렇게 만들어진 전이금속 칼코젠 화합물을 초고속 분광법으로 분석한 결과 캐리어 증폭현상이 관찰됐다. 관찰 결과 여분의 에너지가 추가 캐리어를 만들어 냄으로써 기존 실리콘 태양전지의 빛-전기 전환효율의 한계인 33.7%를 넘어서는 것이 확인됐다. 이 때문에 연구팀은 이번 합성물질을 태양전지로 활용하면 전지효율을 46% 가까이 끌어올릴 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이영희 나노구조물리연구단 단장(성균관대 교수)는 “이번 연구결과를 활용하면 태양전지는 물론 광검출기 등 다양한 광전자 분야 기기를 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “특히 이번에 찾아낸 2차원 전이금속 칼코젠 소재는 가볍고 우수한 빛흡수력, 뛰어난 내구성, 유연성 때문에 플렉서블 태양전지 상용화까지 기대할 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2016년 5월 30일 시진핑 중국 국가주석은 과학자 400명을 모아놓고 “신중국 성립 100주년이 되는 2049년까지 중국을 전 세계 과학기술 선도국으로 만들겠다”며 ‘과학굴기’를 선언했다. 과학굴기 선언 3년이 지난 현재 중국을 보면 2000년대 초반까지만 해도 ‘세계의 공장’으로 불리며 서방국가들의 하청업체 정도로 여겼던 그 나라가 맞나 싶을 정도로 과학기술의 발전속도가 무서울 정도이다. 약 14억명이라는 엄청난 인구와 경제력을 바탕으로 인공지능(AI), 빅데이터, 블록체인 같은 첨단기술 분야는 물론 기초과학까지 전통적인 과학강국인 미국과 유럽을 무섭게 추월하고 있는 상황이다. 실제로 네이처가 2016년 자연과학 분야 우수 연구기관과 대학을 선정해 발표한 ‘네이처 인덱스 라이징 스타’의 결과를 보더라도 1~9위까지 중국 대학과 연구소가 싹쓸이했다. 올해 중국은 ‘세계에서 가장 영향력 있는 연구자’ 숫자도 영국을 제치고 2위로 우뚝 올라섰다. 학술정보기업 ‘클래리베이트 애널리틱스’가 20일 발표한 ‘2019년 세계에서 가장 영향력 있는 연구자’(HCR) 명단을 보면 중국은 636명으로 미국(2737명)에 이어 세계 2위 HCR 국가로 이름을 올렸다. HCR은 각 분야에서 동료 연구자들의 연구에 중요한 영향을 미치며 다른 연구자들에게 논문이 인용되는 피인용 횟수가 가장 높은 상위 1% 논문을 기준으로 선정하는데 올해로 6번째를 맞고 있다. 올해 HCR은 전 세계 60여개국 6126명이 상위 1% 연구자로 선정됐고 미국이 전체 44%에 해당하는 2737명의 연구자를 배출한 것으로 조사돼 HCR 1위 국가를 6년째 유지하고 있다. 중국은 지난해보다 HCR에 이름을 올린 인원이 32%나 늘어난 636명으로 2위를 지키고 있던 영국(517명)을 3위로 내려앉혔다. 미국-중국-영국에 이어 독일, 호주, 캐나다, 네덜란드, 프랑스, 스위스, 스페인이 상위 10개국에 이름을 올렸다. 또 상위 1% 연구자를 배출한 대학과 연구기관을 살펴보면 가장 많은 HCR을 갖고 있는 곳은 미국 하버드대로 203명이 소속돼 있는 것으로 나타났다. 그 다음으로는 미국 스탠포드대, 3위로는 중국과학원(CAS), 그 뒤를 독일 막스플랑크협회, 미국 브로드연구소, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 등이 있다. 특히 HCR 연구자가 많은 20대 대학 및 연구기관은 미국이 14곳으로 가장 많았고 영국 3곳, 중국 2곳, 독일 1곳으로 조사됐다. 한편 상위 1%의 한국 연구자들은 복수 분야에 선정된 이들까지 포함해 45명이 선정됐다. 이는 지난해 58명보다 13명이 감소한 숫자로 올해 한국의 HCR 순위는 19위로 나타났다. 국내 연구자들의 소속기관별로 살펴보면 서울대가 9명으로 가장 많았고 울산과학기술원(UNIST) 6명, 고려대 4명, 카이스트, 성균관대 각각 3명 등으로 나타났다. 이들 중 김대형, 김진수, 로드니 루오프, 악셀 팀머만, 이영희, 장석복, 현택환 교수는 기초과학연구원(IBS)에서 연구비를 받아 활동하기 때문에 IBS 소속 연구자로 구분할 경우 서울대 다음으로 IBS가 HCR 연구자를 많이 보유하고 있는 것으로 볼 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“기초과학연구원(IBS)는 최고의 과학자들이 모여 최고 수준의 연구를 하는 집단이다. 연구비도 국내에서 최고 수준으로 주어지는데 연구비가 많은 만큼 기관은 물론 개별 연구자들도 책임감을 무겁게 느껴야 한다.” 지난 9월 10일 취임한 최기영 과학기술정보통신부 장관은 18일 서울 여의도 한 음식점에서 취임 후 첫 기자간담회를 갖고 이 같이 밝혔다. 최 장관은 “연구자들에게 연구비 집행같은 행정적 문제까지 맡다보니 문제가 발생하는 것”이라며 “연구와 행정을 엄격하게 분리하는 방향으로 행정시스템을 개편하면 연구자들의 실수나 부정이 줄어들고 좀 더 체계적이고 훌륭한 연구기관이 될 것이라 믿는다”고 말했다. 연구자가 연구에만 몰입할 수 있는 행정시스템 개편에 속도를 내겠다는 의미이다. 특히 최 장관은 IBS를 둘러싼 여러 뒷말들에 대해 “IBS에만 문제가 있는 것처럼 비춰지고 있지만 사람 사는 세상은 다 비슷한 것처럼 연구비나 인력이 많은 곳에서 문제가 생길 수 밖에 없다”라며 “그렇다고 과기부가 손놓고 있겠다는 의미는 아니며 행정시스템 개편을 비롯해 연구단의 인력문제 같은 앞으로 더 개선해야 될 문제들을 모두 살펴볼 것”이라고 말했다. 그는 “좋은 연구를 많이 한다고 하더라도 연구비를 많이 지원 받는 만큼 책임감도 무겁게 느껴야하는 것도 사실”이라고 덧붙였다. 또 최 장관은 2022년 7월 달 궤도선 발사와 관련해 일부 언론에서 보도된 것과는 달리 미국항공우주국(NASA)와 관련한 협의를 긴밀하게 진행하고 있는 만큼 걱정시킬 일은 없을 것이라고 말했다. 최 장관은 “지난달 주무 연구기관인 한국항공우주연구원과 NASA가 기술대면회의를 진행했으며 오는 19~21일에도 2차 기술대면회의를 진행할 것”이라며 “연구자 간 다양한 의견이 자유롭게 개진되고 연구자 의견을 존중하는 방향으로 사업을 추진할 것이며 이에 대해서는 NASA측에서도 동의하고 있다”라고 밝혔다. 한편 취임 직후 보안 분야와 인공지능 분야에 대한 과기부 제2차관실 조직 개편에 뒤따라 과학기술 분야를 담당하는 1차관실의 조직 개편에 대해서 최 장관은 “현재로서는 개편 계획이 전혀 없는 상태이고 개편 필요성이 있는지 검토해보겠다”고 밝혔다. ICT 분야를 담당하고 있는 제2차관실에서 주도하고 있는 인공지능(AI) 발전 계획에 대해서 최 장관은 “연내에 AI 국가전략을 만들어 경제활성화를 위한 재도약 발판을 만들 것”이라며 AI 분야에서도 인재양성이 핵심이라고 강조하며 이 부분에 과기부의 역량을 집중할 것이라고 말했다. 최 장관은 “산업현장에서 당장 필요한 AI 인재를 어떻게 빠른 시간에 확보할 수 있느냐하는 문제에 대해서는 세계 각국이 AI 전문가를 영입하려는 치열한 경쟁상황에서 어떤 이득을 줘야 그들을 끌어들일 수 있을 지 고민하고 있다”고 말했다. 그는 또 “모든 분야에서 그렇듯이 AI 분야에서도 인재양성이 가장 중요하고 장기적인 관점에서 봐야 하는 문제”라며 “초중등학교에서 소프트웨어와 AI 관련 교육 확대와 교대, 사범대 내에 AI와 소프트웨어 교육 필수화를 교육부와 논의 중”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 송도국제도시가 수요자 및 투자자 사이서 높은 관심을 받고 있다. 이에 송도 내 상업시설 역시 인기를 얻고 있는데 그 중에서도, 10년 전 초기 분양가격 그대로 공급하는 상업시설이 있어 투자자들의 눈길을 사로 잡고 있다. 경제자유구역인 송도국제도시는 인천국제공항의 배후지로 90년대 조성계획 수립 후 2005년 이후부터 아파트가 순차적으로 입주하기 시작해 신도시로서의 모습이 갖춰지기 시작했다. 이국적인 분위기를 자아내는 송도국제도시는 미국 센트럴파크를 모티브로 한 송도센트럴파크와 송도국제학교 등을 통한 지역 만의 특성을 갖췄다. 그렇지만 서울과의 접근성은 떨어졌기 때문에, 높은 상승세를 보이지 못했다.그러나 지난 8월 수도권 광역급행 GTX-B노선의 예비타당성 통과 소식이 전해지면서 송도를 찾는 수요가 급등하고 있다. 송도에서 서울역까지 약 30분으로 도착할 수 있기 때문에 송도까지의 물리적 거리가 줄어든 것이 큰 이유 중 하나다. 또한 즐길거리가 풍부한 이 곳을 찾는 유동인구가 더욱 늘어날 것으로 보여 송도 국제도시의 위상이 더욱 높아질 것으로 전망된다. 이 곳을 찾는 주거 수요가 증가하면서, 상업지역 역시 자연스럽게 활성화될 것으로 예상된다. 이 중 송도 국제 도시 중심지에 위치해 있으면서 저렴한 가격으로 공급되는 ‘송도 커낼워크’가 눈에 띈다. 그간 다양한 언론 매체를 통해 홍보되면서 인지도가 높고 주변 시세대비 저렴한 가격으로 공급해 투자자들의 관심대상이 됐다. 또한 이미 성숙된 상업지역인 만큼 안정적인 수익도 나타내고 있다. 대출여부에 따라 다소 차이가 있으나 약 3~5%의 수익률을 보인다. 여기에 교통호재뿐 아니라 주변에 굵직한 개발호재들로 인해 유동인구가 유입될 가능성이 높다. 올해 12월 인천항 신국제여객터미널이 개장할 예정이다. 신국제여객터미널 배후부지에는 복합쇼핑몰, 호텔, 리조트 등이 들어서 쇼핑, 레저, 휴양을 한 곳에서 즐길 수 있는 해양관광단지가 조성되는 만큼 유입되는 인구가 상당할 것으로 예상된다. 또, 2021년 준공을 목표로 워터프론트 1단계 개발이 시작됐으며, 상업시설 맞은편에는 복합문화공간이 들어설 예정이다. 국립세계문자박물관, 연수세무서가 인근에 신설된다. ‘송도 커낼워크’가 기본적으로 보유한 배후수요도 탄탄하다. 이 상업시설은 송도 1공구 내 위치해 있어 총 1만2400여 세대를 고정수요로 확보하고 있는데다 주변 대형 공원이 위치해 있어 유동인구가 상당하다. 이 공원에서는 매년 세계맥주축제와 팬타포트 락 페스티벌이 개최되며, 연간 약 100만여 명의 방문객이 다녀간다. 인천경제자유구역청과 UN국제기구인 GCF 등이 입주한 G타워를 비롯해 포스코타워, IBS타워가 들어서 있어 근로자 수요까지 확보 가능하다. 분양관계자에 따르면, “송도 커낼워크처럼 완성된 상권을 저렴한 가격으로 잡을 수 있는 기회가 많지 않다”며, “입지조건 및 개발호재가 분명한 안정적인 투자처다”라고 전했다. ‘송도 커낼워크’는 인천시 연수구 송도동에 위치해 있으며, 지하 2층~지상 5층, 총 연면적 117,595.573㎡ 규모로 조성됐다. 이 중 회사보유분은 165개 호실이며, 현재 선착순으로 동호수 지정 계약중이다. 인천시 연수구 아트센터대로에서 홍보관을 운영중에 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

올해 노벨생리의학상 공동 수상자인 윌리엄 케일린 미국 하버드 의대 교수가 5일 울산과학기술원(UNIST)에서 강연했다. 케일린 교수는 이날 ‘브이에치엘 종양 억제 단백질’과 산소 감지, 암세포 신진대사 등 최근 노벨상을 받은 연구를 소개했다. 강연에는 울산과기원 학생과 고등학생 등 220여명이 참석했다. 케일린 교수는 강연에 앞서 울산과기원 노벨동산에서 기념 나무를 심었다. 강연 후에는 기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단 소속 연구자, 연수 학생들과 함께 소규모 세미나를 진행했고 울산과기원, 기초과학연구원과 공동 연구 방안을 논의했다. 케일린 교수는 산소량을 감지하는 세포 메커니즘을 규명한 업적으로 피터 랫클리프 영국 옥스퍼드대 교수, 그레그 서멘자 미국 존스홉킨스의대 교수와 함께 올해 노벨 생리의학상을 공동 수상했다. 암 등으로 산소가 부족해진 상황에서 세포 반응을 구체적으로 규명해 암과 빈혈 등 질환 치료 가능성을 제시한 공로를 인정받았다. 그는 울산과기원을 방문한 일곱 번째 노벨상 수상자다. 그는 울산과기원에 있는 기초과학연구원 유전체 항상성 연구단 초청을 받아 방문했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

국내 연구진이 포함된 국제 공동연구팀이 ‘호모사피엔스’(현생인류)가 아프리카 칼라하리 지역에 처음 나타났으며, 첫 번째 인류 대이동의 원인은 기후변화였다는 사실을 밝혀냈다. 호주의 가반의학연구소와 뉴사우스웨일스대, 한국의 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 남아프리카공화국 로즈대, 나미비아 빈트후크중앙병원 등 10개 기관 연구진으로 구성된 국제공동연구팀은 현생인류가 20만년 전 아프리카 칼라하리 지역에서 처음 나타났고 13만년 전 기후변화 때문에 인류 대이동이 있었다는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 10월 29일자에 발표했다. 현생인류가 아프리카 대륙에서 출현했다는 것은 이미 알려져 있는 사실이지만 정확한 발상지와 전 세계로 퍼지게 된 원인에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았었는데 이번 연구는 이를 규명해 냄으로써 과학계의 주목을 받고 있다. 연구팀은 남아프리카 일대에 거주하고 있으며, 최초의 어머니에게서 갈라져 나온 현생인류의 가장 오래된 혈통으로 알려진 ‘L0’ 유전자를 지닌 후손 198명의 혈액을 채취해 미토콘드리아 DNA를 정밀 분석한 뒤 새로운 인류 출현 계통지도를 만들었다. 그 결과 최초 인류는 현재 나미비아와 짐바브웨 국경에 이르는 보츠나와 북부 지역인 칼라하라 지역에서 나타났으며, L0 혈통이 처음 출현한 시점은 지금까지 알려진 15만~17만 5000년 전이 아니라 20만년 전이라는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 또 해양 퇴적물 같은 고(古)기후 및 지질학적 데이터와 슈퍼컴퓨터를 이용한 기후 모델을 분석한 결과 약 13만년 전 지구 자전축의 움직임이 변해 남반구의 일사량이 변하고 강수량이 이전과 달라지면서 현생인류가 발상지에서 벗어나 이주를 시작했다고 분석했다. 연구팀에 따르면 최초 인류는 13만년 전 칼라하리 북쪽 잠비아와 탄자니아 지역으로, 11만년 전에는 발상지 남서쪽인 나미비아와 남아공 지역의 녹지를 찾아 이동했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

반감기가 1시간인 방사성 물질과 독가스가 들어 있는 상자 속에 있는 고양이는 1시간 뒤 살아있을까, 죽어있을까. 양자역학의 파동방정식을 만들어 낸 물리학자 슈뢰딩거가 고안한 사고 실험인 ‘슈뢰딩거의 고양이’는 양자역학의 불확실성을 보여주는 대표적인 사례이다. 양자역학에 따르면 우리 눈에 보이지 않는 물질인 원자, 분자, 양자 등이 존재하는 미시세계에서는 관측하는 행위가 측정 대상에 영향을 미친다. 이 때문에 정밀한 실험을 할 때는 문제가 될 수 있다. 그런데 한-미 공동연구진이 이런 양자역학적 딜레마를 극복하고 단일 원자의 정확한 사진을 촬영할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 미국 IBM 알마덴연구센터, 한국 기초과학연구원(IBS) 양자나노과학연구단, 이화여대 물리학과, 영국 옥스포드대 물리학과 공동연구팀은 양자역학 원리를 이용한 주사터널링현미경(STM)을 이용해 개별 원자의 전자기적 상태를 측정하고 제어하는 실험에 성공하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 25일자에 발표했다.연구팀은 산화마그네슘(MgO) 표면 위에 티타늄(Ti) 원자를 올려놓고 STM으로 관찰했다. 티타늄 원자는 스핀 상태가 두 가지만 갖고 있기 때문에 다른 원자들에 비해 실험하기가 쉽다는 장점이 있다. 고체 표면 위에 있는 티타늄 원자를 관측할 때는 STM에서 마이크로파를 연속적으로 투사시켜 나오는 스핀정보를 측정하는데 두 종류의 스핀 상태 밖에 없음에도 불구하고 양자역학적 특성상 스핀을 원하는 방향만큼만 바꾸거나 특정 방향에서 멈추게 하는 것은 쉽지 않다. 관찰이라는 행위 자체 때문에 스핀 모양이 끊임없이 바뀌기 때문에 정확한 관측이 사실상 어렵다는 설명이다. 이에 연구팀은 마이크로파를 연속적으로 투사시키는 것이 아니라 나노초 단위로 끊어서 티타늄에 쏘는 방식으로 스핀 상태를 제어하고 측정했다. 그 결과 연속 투사방식에서는 할 수 없었던 티타늄 원자의 스핀을 원하는 상태로 설정하는 것이 가능해졌다. 이번 기술은 원자 스핀 제어능력이 더 높아진 만큼 측정 자체가 주는 영향에 신경쓰지 않고도 정밀한 미시세계 관찰을 가능케 해줄 뿐만 아니라 스핀 기반 양자컴퓨터에 정보를 저장할 때도 여러 큐비트(양자컴퓨터의 정보처리 단위)를 통제할 수 있어 정보처리 능력을 높일 수 있게 된다. 안드레아스 하인리히(이화여대 물리학과 석좌교수) IBS 양자나노과학연구단 단장은 “이번 연구결과는 물질 표면 위 원자의 양자 시스템을 제어하는데 중요한 단초를 마련했다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술을 활용하면 양자컴퓨터의 정보저장 단위인 큐비트에도 활용이 가능해 양자컴퓨터의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국민에게 상처가 컸던 1997년 국제통화기금(IMF) 사태는 대전도 예외가 아니었다. 현대전자(현 SK하이닉스)가 유성구 관평동 일대에 반도체 공장을 조성하려 했으나 IMF로 유동성 위기에 몰렸다. 현대전자는 계약금까지 포기하고 중단했다. 2000년대 들어 대전시와 한화, 한국산업은행이 손잡고 이곳에 대덕테크노밸리를 조성했지만 다른 지역보다 초라해 보인다. 생산성도 테크노밸리를 품은 경기 판교보다 크게 뒤진다. 대전시가 정부와 함께 대덕특구 재창조 마스터플랜에 나선 것도 이 때문이다. 시는 이를 통해 국가 연구개발(R&D) 중심에서 민간기업 협업이 이뤄지는 혁신도시로 변신시키겠다는 구상이다.‘갈라파고스의 섬’처럼 떨어진 듯한 연구원 등 특구 종사자들을 시민과 한데 어우러지도록 ‘대전 공동체’로 묶어 대덕특구와 대전시가 더불어 발전하는 시너지 효과를 극대화한다는 의지도 사업에 담는다. ●2020년 말까지 국토연구원 용역 진행 재창조 마스터플랜은 2023년 대덕특구 출범 50년을 앞두고 이후의 50년 미래 청사진을 제시한다. 세계적인 혁신 클러스터를 만드는 것으로 내년 말까지 국토연구원이 용역을 진행한다. 대전시는 지난 1월 문재인 대통령이 방문했을 때 ‘대덕특구 리노베이션’을 제안해 지원을 약속받았다. 재창조 사업에 탄력이 붙었다. 용역에서 제시한 사업은 2025년 마무리된다. 대전시는 이에 앞서 5개 선도사업을 추진한다. 정진제 특구협력팀장은 “이들 시설이 점에서 선으로, 그리고 면으로 확장성을 갖는 역할을 하면서 대덕특구가 4차 산업혁명 시대에 글로벌 혁신성장 거점으로 성장하는 마중물이 될 것”이라고 말했다. 먼저 특구 내 신성동에 융합연구혁신센터를 만든다. 연구집적단지이자 연구원 창업 거점이다. 한국전자통신연구원(ETRI) 인근에 ‘오픈 플랫폼’도 짓는다. 국제 R&D 거점이면서 소통과 교류의 공간이다. 창의혁신 공간도 마련한다. 박물관 등을 건립해 대덕특구의 랜드마크로 삼는다는 것이다. 도룡동에 ‘실패혁신캠퍼스’도 조성한다. 창업 재도전을 지원하는 곳이다. 연구 결과를 제품화할 산업단지도 만든다. 이미 금탄, 안산, 장대 등의 산업단지가 착공됐다. 정 팀장은 “2023년까지 모두 완료되면 재창조 사업의 붐을 일으킬 것”이라고 했다.엑스포과학공원에 들어서는 기초과학연구원(IBS)과 유성구 신동·둔곡동 과학벨트 거점지구 조성도 대덕특구 재창조에 청신호다. 연구개발특구진흥재단 관계자는 “IBS는 기초과학에 중점을 두고, 대덕은 융복합이 핵심이지만 역량이 더 커질 게 분명하다”고 내다봤다. 중이온가속기가 들어서는 신동·둔곡지구는 올해 말 344만 5000㎡ 단지 조성이 끝나면 관련 기업과 연구소가 입주할 참이다. ●대덕특구 매출액, 판교보다 4.6배 적다 대덕특구 재창조는 대전시가 국가 연구 중심을 지방정부 및 민간 협업 체계로 바꿔 활성화하려는 데서 출발했다. 특구의 핵심 대덕연구단지가 올해 46년이 됐지만 판교 테크노밸리와 비교하면 생산성이 턱없이 떨어진다. 2016~2017년 대덕특구 매출액은 17조원이지만 판교는 79조원이나 된다. 4.6배다. 반면 대덕특구는 면적이 6744만 5000㎡로 판교 테크노밸리(66만 1000㎡)의 102배에 이른다. 허태정 대전시장은 “교육, 연구, 녹지에 땅이 묶여 제대로 활용할 수 없다. 토지 활용도가 떨어져 개발계획 변경이 필요하다”고 밝혀 왔다. 입주 기관은 1760개, 기업도 1669개로 판교의 1270개와 1228개보다 많다. 종사자 수는 7만명으로 판교 7만 3000명과 엇비슷하다. 대덕은 정부 출연 연구소, 판교는 정보기술(IT) 등 민간기업이 주류라는 게 다르다. 문창용 과학산업국장은 “국가연구단지와 민간연구소·기업의 차이”라며 “판교는 수도권 지하철이 들어와 지리적 입지가 좋고 우수 젊은 인재 확보에도 유리하다”고 분석했다. 하지만 대덕특구의 학력은 전국 최고 수준이다. 특구 연구기술 석박사가 2만 6378명이다. 인구 비율로 따지면 국내 1위다. 연구원은 4만 8946명으로 경기와 서울에 이어 3위다. 특허출원 등록도 2016년 기준 26만 2605건으로 서울, 경기에 이어 세 번째다. 문제는 국가 연구여서 상업화가 쉽지 않다는 점이다. 대덕특구에는 정부 출연 연구소 26개와 LG, SK 등 민간연구소가 16개 있다. 문 국장은 “연구단지 초기에 외국에서 일하던 과학자를 고임금과 집을 주고 데려왔는데 그들이 은퇴할 때인 점도 아쉽다”고 했다.특구 면적이 대전의 20%에 이르지만 연구원들이 시민과 섬처럼 떨어져 생활한다는 지적도 적잖다. 이 부분에 대한 대전시와 진흥재단의 분석이 엇갈린다. 시 관계자는 “대덕특구 연구원들 상당수는 서울에 가서 문화를 즐기고 시민은 특구에 갈 이유가 별로 없어 어울리는 문화가 없다”면서 “정부 출연 연구원이어서 ‘전국구’라고 생각하고 우월의식도 있어 잘 어울리지 못하는 거 같다”고 진단했다. 반면 특구 진흥재단 관계자는 “연구원들이 외국에서 오래 살아 생활방식이 다르고 활동반경이 크지 않기 때문”이라며 “정부 출연 연구소가 ‘가급’ 보안시설이어서 이곳 연구원이 지역 시민들과 속을 터놓고 어울리지 못하는 부분도 작용하는 것 같다”고 봤다. ●대전시, 민간 협업 재창조 최대한 지원 최근 이 같은 분위기가 바뀌고 있다. 진흥재단 관계자는 “허 시장이 대덕특구 복지센터 소장과 유성구청장을 지내 그 어느 때보다 협력을 끌어내는 데 최고의 호기”라고 밝혔다. 과학기술정보통신부도 ‘연구가 지역에도 수혜가 되도록 하자’며 국비 일부를 자치단체를 거쳐 지원하고 정부 출연연이 지역산업에 기여할 수 있는 방안을 검토하고 있다. 대전시는 이미 매년 50억원을 대덕특구에 지원한다. 시와 특구가 정책을 논의하는 일이 잦다. 정 팀장은 “요즘 특구에 가서 회의를 열면서 연구원 사이에 ‘대전시 공무원이 달라졌다’는 얘기를 많이 듣는다”고 귀띔했다. 엊그제 끝난 대전사이언스 페스티벌도 시 단독으로 개최하다가 대덕특구와 함께 열고 있다. 대전시는 또 한국 과학 발전의 보고 대덕특구의 은퇴 과학자들을 지역 발전에 활용해 상생을 극대화하는 방안을 고심하고 있다. 이미 초중고생들에게 과학자의 꿈을 심어 주는 ‘학교 멘토링 사업’ 등에 활용하지만 이들의 전문지식과 노하우를 지역 산업에서 꽃피우게 하는 게 핵심이다. 특히 시는 4차 산업혁명 특별시를 선언했다. 올해와 내년에만 특구 과학자 528명이 정년퇴임한다. 대전의 ‘과학도시’ 위상을 드높이려면 대덕특구 발전이 무엇보다 중요하다. 이를 위해 시는 특구가 ‘국가연구학원도시’에서 벗어나 산학연도시로 거듭나야 하고 기업 등 민간이 진출할 수 있도록 토지 이용 등 각종 규제를 풀어야 한다고 보고 이 부분에 집중한다. 문 국장은 “대덕특구 재창조 사업은 민간이 움직일 수 있는 틀을 잡아 주는 것이다. 논문만 생산하는 게 아니라 공공기술 사업화의 메카가 돼야 한다. 그러려면 반드시 민간이 참여해야 한다”면서 “재창조 사업이 끝나면 국가연구단지에서 기업 등 민간이 협업하는 혁신도시로 클 것”이라고 말했다. 그는 “이건 대전만 좋자고 하는 게 아니라 국가적으로도 매우 중요한 변화”라고 했다. 대전 이천열 기자 sky@seoul.co.kr

빛을 이용해 세포의 기능을 조절하는 광유전학 기술을 활용해 인체 면역력도 조절할 수 있는 방법을 국내연구진이 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 소속 허원도(카이스트 생명과학과) 교수팀이 항체를 빛으로 활성화시켜 특정 단백질을 억제할 수 있도록 만들 수 있는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 과학기술 분야 신기술을 다루는 국제학술지 ‘네이처 메소드’ 15일자에 실렸다.병원균이나 바이러스로부터 우리 몸을 보호하는 방어체계인 면역의 핵심은 항체이다. 항체는 알파벳 Y자 형태의 단백질로 길이가 다른데 긴 것보다 짧은 항체조각이 세포 내에서 더 잘 녹는다. 기존에 이런 항체들의 활성을 조절할 때는 화학물질을 주로 이용했는데 정밀하게 조절이 어렵다는 문제가 있었다. 연구팀은 빛을 이용해 항체 활성화를 조절할 수 있는 ‘옵토바디’ 기술을 개발했다. 녹색형광단백질을 인지하는 가장 작은 항체조각인 ‘GFP 나노바디’를 재료로 했는데 여기에 청색 빛을 쬐어주면 항체가 활성화되고 이것들이 세포이동에 관여하는 단백질을 억제하는 것을 관찰했다. GFP 나노바디에 빛을 쬐어주면 바이러스나 병원균이 다른 세포로 이동하는 것을 막을 수 있다는 의미이다. 이와 함께 연구팀은 화학물질을 이용해 항체 활성을 조절하는 ‘케모바디’ 기술도 함께 개발했다. 세포 내 신호체계와 관련된 면역억제제로 사용되는 라파마이신으로 둘로 쪼개 있던 항체 조각을 재결합시켜 활성화시키고 활성화된 항체 조각 역시 세포이동에 관여하는 단백질을 억제한다는 것을 확인한 것이다. 이번 기술은 빛을 이용해 항체 활성을 빠른 시간 내에 시공간적으로 세밀하게 조절하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 또 빛으로 활성화된 항체가 특정 단백질을 억제했을 때 감소되는 기능을 추적하면 해당 단백질 기능을 파악할 수 있고 활성화된 항체를 단백질의 실시간 활성과 이동을 관찰할 수 있는 바이오센서로도 이용할 수 있다는 점에서 새로운 연구방법을 개발한 의미도 크다. 허원도 카이스트 교수는 “이번 연구는 항체광유전학을 새로 개발해 항체 조각이 쪼개지면 비활성화되고 재결합하면 활성화된다는 사실을 밝혔다는데 큰 의미가 있다”며 “특히 빛으로 세포 내 단백질 기능을 제어할 수 있는 다양한 연구분야에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 신개념 항체, 차세대 면역항암제 개발에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼음이 물로, 물이 기체로, 물이 얼음으로 바뀌는 현상을 과학에서는 상(相)변화라고 한다. 국내 연구진이 상변화 과정 중 고체가 액체로 변할 때 분자배열 변화모습을 실시간으로 관찰하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단과 울산과학기술원(UNIST) 물리학부 공동연구팀은 그래핀 위에서 풀러렌이라는 물질의 분자결정이 액체로 상전이하는 과정을 단일 분자수준에서 관찰할 수 있는 방법을 발견했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 27일자에 실렸다. 물질이 온도, 압력, 외부 자기장 같은 조건에 따라 하나의 상태에서 다른 상태로 바뀌는 현상을 상전이라고 하는데 기체가 액체가 바뀌는 응축, 액체가 고체로 바뀌는 응고현상 등이 대표적이다. 흔히 볼 수 있는 현상이지만 단일 원자나 분자 수준에서 정밀하게 관찰하기는 쉽지 않다. 특히 액체 상태에서는 분자 배열이 불규칙적이고 움직임이 활발하기 때문에 단일 분자들의 위치를 실시간 측정하는 것은 거의 불가능했다. 연구팀은 꿈의 신소재 그래핀 위에 풀러렌 분자 결정을 만든 뒤 단일 분자들의 움직임을 전자현미경으로 관찰하는 방법을 찾았다. 풀러렌은 탄소원자들이 오각형이나 육각형 모양으로 모여 축구공 같은 구형 분자를 구성하는 물질로 분자를 구성하는 탄소 갯수에 따라 C60 풀러렌, C70 풀러렌 등으로 불린다. 1985년 이 분자구조를 처음 발견한 과학자들은 1996년 노벨 화학상을 수상하기도 했다.풀러렌 분자가 구형이고 전자빔을 쪼이더라도 안정성이 높아 전자현미경으로 관찰하기가 쉽다. 이에 연구팀은 수차보정 투과전자현미경이라는 장치를 이용해 풀러렌 분자결정이 액체로 상전이하는 과정을 정밀하게 관찰하고 단일 분자의 실시간 움직임을 동영상으로 촬영했다. 특히 고체가 액체로 변하는 과정에서 분자들이 정렬된 고체영역과 불규칙한 액체영역이 섞여있음도 확인했다. 김관표(연세대 물리학과 교수) IBS 나노의학연구단 연구위원은 “이번 연구는 이전에 컴퓨터 시뮬레이션으로 상전이 현상을 연구한 것과 달리 실제 분자결정이 액체로 상전이 하는 현상을 직접 관찰했다는데 의미가 크다”라며 “고체에서 액체로 상전이 관찰은 의약품의 체내 흡수 과정 같은 나노입자의 융해 반응 연구에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주택성능개선지원구역의 대상범위가 확대되고 도시재생활성화지역에 대한 집수리 시행시기가 앞당겨짐에 따라 향후 저층주거지 주거환경개선사업이 활기를 띌 것으로 예상된다. 앞서 서울특별시의회 도시계획관리위원회 소속 이상훈 의원(더불어민주당·강북2)은 이 같은 내용을 담고 있는 「서울특별시 저층주거지 집수리 지원에 관한 조례 일부개정안」을 발의했으며, 지난 29일 제289회 소관 상임위를 통과했다. 이번 개정안은 도시재생위원회의 심의를 거쳐 주택성능개선지원구역으로 지정할 수 있는 대상에 국토교통부 ‘우리동네살리기’ 지역을 추가하고, 별도의 심의가 필요없는 당연 주택성능개선지원구역에 ‘도시재생활성화지역으로 지정된 지역’을 포함시키는 내용을 담고 있다. ※ ‘주택성능개선지원구역’은 사용승인 후 20년 이상된 저층주택이 60%이상인 지역으로서, 관리형 주거환경개선사업이 예정된 구역, 해제 정비구역, 경관·고도지구 등에 해당하는 구역을 도시재생위원회의 심의를 거쳐 지정한 곳으로서, 주택성능개선지원구역으로 지정된 지역은 집수리 공사비 지원 등 시로부터 각종 행·재정적 지원을 받을 수 있다. ※ 자세한 안내와 상담신청 : 서울시 집수리닷컴 https://jibsuri.seoul.go.kr/main.do 금번 주택성능개선지원구역에 새롭게 추가된 ‘우리동네살리기’ 지역은 국토교통부가 추진하고 있는 도시재생 뉴딜사업의 한 유형으로서, 소규모 저층주거지의 마을공동체 활성화를 위한 주택정비, 인프라 공급 등을 목적으로 하고 있는데, 동 조례안이 시행될 경우 시(市)를 통한 집수리 지원을 추가로 받게 됨에 따라 주거환경개선 등 해당지역 정책 체감도가 한층 높아질 것으로 기대된다. 또한 동 조례안은 당초 도시재생활성화계획이 확정·고시된 지역만을 당연 주택성능개선지원구역으로 간주하여 집수리 지원을 하던 것에서, 아직 계획이 수립되지 않았더라도 활성화지역으로 지정될 경우 가꿈주택 집수리 지원이 가능해져 활성화계획 수립시까지 통상 2년이 소요되던 집수리 지원 시행시기가 대폭 앞당겨질 것으로 예상된다. 이 의원은 “주거복지 사각지대에 놓여있는 노후·저층주거지에 대한 집수리 지원이 매우 시급함에도, 지금까지 그 지원대상과 절차 등에 제약이 있었던 것이 사실”이라며, “이번 조례개정을 통해 그동안 부진했던 집수리 지원이 한층 확대되고, 저층주거지에 대한 주거환경개선이 조기에 달성될 수 있길 기대한다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

2020학년도 수시 모집 인원은 총 3696명(정원 외 268명 포함)이다. 정원 내 3428명 중 학생부교과 2492명(일반학생 1787명, 창의인재 680명, 지역인재 25명), 학생부종합 566명(잠재능력우수자 501명, 사회기여 및 배려자 65명), 실기위주 370명(일반학생 332명, 특기자 38명)을 선발한다. 자동차기계공학과는 총 90명 정원에 이번 수시에서 68명을 선발하고, 로봇기계공학과는 60명 정원에 44명을 수시에서 선발한다. 국가고시를 특성화한 천마인재학부는 정원 30명 중 27명을 수시에서 선발한다. 2013년 2월 첫 졸업생을 배출한 이후 6년 동안 행정고시 5명, 공인회계사 16명, 로스쿨 입학 28명을 배출했다. 입학생 전원에게 입학금과 4년간 수업료 전액을 비롯해 학기당 교재비 120만원 지원과 단기해외어학연수 등의 장학 혜택이 있다. 인문자율전공학부 항공운항계열(공군조종장학생)은 이번 수시에서 공군조종장학생 14명, 육군군장학생(군사학과) 30명을 각각 선발한다. 합격자 전원에게 입학금과 4년간 수업료 전액을 지급한다. 졸업 시 경제금융학부, 무역학부, 경영학과 중 1개의 학사 학위를 취득하며 공군 장교로 전원 임관된다. 자세한 내용은 입학처 홈페이지(https://ibsi.yu.ac.kr) 참조. (053)810-1501.

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만(부산대 석학교수) 단장팀은 그동안 예측이 불가능했던 북미지역 토네이도 발생을 인근 해수면 온도 패턴을 분석해 수개월 전 예측할 수 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 22일자에 실렸다. 토네이도는 시속 100㎞ 이상으로 빠르게 회전하면서 소용돌이치는 바람으로 국내에서는 ‘용오름’이라고 부르는 현상이다. 전 세계 토네이도 75%가 북미지역에서 발생하는데 특히 4, 5월에 집중된다. 토네이도는 태풍이나 허리케인과 달리 반경 수백m의 작은 지역에서 일어나는 현상이어서 예측이 어려웠다. 연구팀은 지난 62년간 축적된 북미 지역 토네이도 관측자료와 모형 시뮬레이션을 분석한 결과 중앙 태평양과 멕시코만 지역이 따뜻하고 미국 서해안이 차가울 때 4월 토네이도가 급증한다는 사실을 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 차세대 태양전지 기술인 페로브스카이트 태양전지와 물질 표면에 빛을 비췄을 때 발생하는 핫전자를 포착하는 기술을 결합시켜 새로운 개념의 태양전지 기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노물질및화학반응연구단과 성균관대 화학공학부 박남규 교수 공동연구팀은 페로브스카이트와 핫전자 포착 기술을 결합한 고효율 태양광 전환소자 개발에 성공했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최신호에 실렸다. 핫전자는 빛 에너지를 흡수했을 때 표면에 생성되는 고에너지 전자로 태양광을 전기에너지로 전환할 때 사용되는 매개체로 알려져 있다. 현재 태양전지 기술은 빛에너지를 전기에너지로 전환할 때 에너지 손실이 상당히 크지만 핫전자를 기반으로 한 태양전지는 에너지 손실을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 현재 기술수준으로는 태양전지 효율을 극대화시키는데 한계에 다다라 핫전자 기술을 이용한 태양전지 개발에 많은 과학자들이 관심을 갖고 있다. 문제는 핫전자는 발생 이후 1조분의 1초만에 사라지고 이동거리가 수십 나노미터(㎚)에 불과해 포집이 쉽지 않다는 점이다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 페로브스카이트 구조를 가진 물질에서 핫전자가 다른 물질에서 만들어진 것보다 수명과 확산거리가 길다는 사실에 착안했다. 연구팀은 이산화티타늄 박막 위에 금 나노구조체가 놓인 나노 다이오드를 만들고 그 위에 페로브스카이트 소재를 쌓아올린 형태의 태양전지를 만들었다. 여기에 빛을 비추면 페로브스카이트와 금 나노구조체가 각각 핫전자를 만들어 수명과 확산거리가 크게 증폭되는 것을 확인했다. 실제로 금 나노구조체만 있을 때 핫 전자는 발생 후 2.87피코초(피코초=1조분의 1초)만에 사라지지만 페로브스카이트와 결합된 경우는 62.38피코초가량을 머무는 등 핫전자 수명이 22배 이상 길어진 것이 관찰됐다. 박정영(카이스트 화학과 교수) IBS 나노물질및화학반응연구단 부연구단장은 “핫전자는 차세대 친환경 에너지원 개발에 있어 새로운 패러다임을 제시할 것”이라면서 “이번 연구를 바탕으로 핫전자의 소멸과 포집시간을 조절해 같은 양의 빛을 받아도 더 많은 전류를 발생시키는 초고효율 페로브스카이트 기반 핫전자 태양전지를 개발할 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘제14회 전국해양스포츠제전’이 오는 15~18일 경기도 시흥·안산시 시화호와 화성시 전곡항 일원에서 열린다. 친 해양문화 확산, 해양레저관광 활성화, 해양스포츠산업 육성 등을 목표로 매년 열리는 전국해양스포츠제전은 2006년 경북 울진에서 첫 대회를 연 이후 수도권에서 개최되는 것은 이번이 처음이다. 5일 경기도에 따르면 해양수산부와 문화체육관광부가 공동 주최하고 경기도, 화성시, 안산시, 시흥시, 한국수자원공사가 공동 주관하는 이번 행사에는 학생부와 일반부에 5000여명의 선수가 참가해 8개 종목에서 기량을 겨룬다. 경기는 요트, 카누, 수중핀수영, 철인3종 등 4개 정식종목과 드래곤보트, 바다수영, 고무보트, 패들보드(SUP) 등 4개 번외종목으로 나눠 치러진다. 파워보트, 고무카약, 사회나래뱃길투어 등 35개 체험 프로그램과 디지털 그림, 바다 글짓기 등 다양한 문화행사도 마련된다. 도는 경찰, 해경, 소방서, 보건소 등과 협력해 경기 종목마다 안전요원을 배치하고 129t 규모의 행정선도 지원하는 등 안전에 온 힘을 쏟을 방침이다. 이와 관련, 박승삼 경기도 농정해양국장은 이날 브리핑을 열고 “요트·보트 보유 대수와 조종면허 취득 수 전국 1위인 경기도에서 열리는 이번 대회를 해양레저관광 활성화와 해양스포츠 산업육성의 계기로 삼을 것”이라며 관련 사업계획도 설명했다. 경기도에 따르면 2008년 시작한 경기국제보트쇼(KIBS)는 두바이, 상하이 보트쇼와 더불어 아시아 3대 보트쇼로 자리 잡았다. 요트를 정박하는 마리나 시설 조성에 나서 전곡항 마리나(200척 규모)를 2013년 준공한 데 이어 제부도 마리나(300척 규모)를 2020년 준공 목표로 공사(공정률 81%)를 진행 중이다. 안산 방아머리 마리나(300척 규모)도 다음 달 착공해 2023년 준공할 예정이다. 이밖에 2016년 6월 전국 지자체 최초로 해양레저 인력양성센터를 개설했으며 해양레저 조종면허 취득 교육, 요트·보트 체험 교육 등을 추진하고 있다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

국내 연구진이 거북선 지붕처럼 가시가 뻗쳐 나온 새로운 형태의 반도체 소자를 처음으로 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 원자제어 저차원 전자계연구단 소속 조문호(포스텍 신소재공학과 석좌교수) 부연구단장팀은 원자 두께 반도체 표면에 돌기가 돋은 형태의 신소재를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번에 개발된 반도체 신소재는 양자컴퓨터 메모리 소자로 활용가능성이 높은 것으로 알려졌다. 이같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 27일자에 실렸다. 두께가 거의 없는 2차원 반도체는 투명하고 전기전도도가 높아 차세대 초소형, 저전력 전자기기의 핵심으로 주목받고 있다. 2차원 반도체를 실리콘 기판에서 분리하면 유연한 막 형태를 띄어 멤브레인 반도체라고도 부른다. 이 2차원 반도체를 접거나 구부릴 경우 기존과는 다른 독특한 성질이 나타나 많은 연구자들은 주목하고 있다. 문제는 2차원 반도체는 균일한 대면적 합성만이 가능해 구부리거나 접을 경우 찢어지는 경우가 많았다. 연구팀은 10나노미터(㎚) 크기의 바늘모양 돌기들이 규칙적으로 정렬된 지름 4인치 크기의 기판을 제작한 뒤 진공상태에서 유기금속 화합물을 기체형태로 만들어 덮어 씌우는 유기금속화학증착법으로 24시간 동안 이황화몰리브덴이라는 물질을 증착시켰다. 그 결과 몰리브덴 원자 1개와 황 원자 2개가 정확히 층을 이뤄 균일한 두께로 기판 위에 대면적 멤브레인 반도체를 만드는데 성공했다. 2차원 반도체에 돌기를 더해 3차원 형태로 만든 최초의 반도체라는 평가다.이번에 개발한 반도체는 접착 메모지처럼 간단히 떼었다 붙였다 할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 반도체에 굴곡을 가함으로써 단일 광자가 방출되면서 양자정보를 담을 수도 있어 양자컴퓨터 소자로 활용 가능성이 커졌다. 조문호 교수는 “구조적으로 변형된 반도체에서 단일 광자가 나온다는 연구들은 많았지만 어디서 어떻게 나오는지에 대해서는 정확히 알려지지 않았다”라며 “이번에 개발한 멤브레인 반도체는 광자가 나오는 지점을 조절하는데 활용될 수 있는 만큼 양자컴퓨팅 소자 기술로도 연결할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 과학자가 주도하는 국제 공동연구진이 우주의 비밀을 품고 있는 것으로 알려진 암흑물질의 수수께끼를 푸는데 한 발 더 다가서는 연구결과를 내놔 화제다. 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단이 중심이 된 국제공동연구팀은 암흑물질 후보의 연간 신호를 분석하고 검증신뢰도를 1시그마(68.3%)로 높여 20년 전 이탈리아 연구진의 연구결과를 검증해냈다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 최신호(17일자)에 실렸다. 시그마는 정규분포 평균 양쪽으로 표준편차 만큼 떨어진 곳 사이에 분포돼 있는 데이터 비율을 말한다. 보통 실험의 신뢰도가 3시그마(99.7%)이면 힌트를 얻었다고 하고 5시그마(99.99994%)면 ‘발견’한 것으로 본다. 노벨 물리학상 수상업적으로 우주 생성의 비밀을 풀어내는데 도움이 된 중력파는 5.1시그마, 힉스 입자는 5.9 시그마로 발견됐다. 육안으로 보이는 우주의 행성이나 별은 전체 우주의 4% 정도에 불과하고 우주 대부분은 암흑물질과 암흑에너지로 가득 차 있는 것으로 알려져 있다. 특히 암흑물질은 우주의 27% 정도를 차지하는 물질로 아직까지 명확히 그 흔적을 발견하지 못했다. 1998년 이탈리아 그랑사소 지하실험실 ‘다마’(DAMA) 실험팀이 암흑물질 후보인 ‘윔프’를 발견했다고 주장했지만 다른 연구진들에 의해 재현되지 않아 실험에 대한 의문이 제기돼 오고 있었다.연구팀은 강원도 양양에서 다마와 동일한 고순도 요오드화나트륨 결정 제작을 한 뒤 2016년 9월부터 ‘코사인-100’실험을 시작했다. 연구 착수 후 59.5일 동안 얻은 입자신호를 바탕으로 다마가 틀렸을 가능성이 있다는 논문을 지난해 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 그런데 이번에는 완벽한 검증을 위해 필요한 연간조변신호를 처음으로 분석한 결과 다마에서 20년간 축적한 입자신호가 이번에 실시된 재현실험의 관측 오차범위 내에 있는 것으로 확인됐다. 이탈리아에서 관측한 신호가 암흑물질일 가능성이 있다는 것이다. 연구팀은 이 같은 분석 추세라면 3년 내에 데이터 신뢰도 3시그마(99.7%)를 달성함으로써 다마 실험을 완벽하게 검증할 수 있을 것으로 보고 있다. 특히 3년 뒤 코사인 실험과 다마가 다른 관측 결과를 내놓는다면 다마 연구팀이 관측한 것은 암흑물질이 아니라는 설명이다. 이번 연구를 주도한 이현수 IBS 암흑물질연구단 부연구단장은 “이번 연구는 다마실험과 동일한 고순도 결정검출기에서 데이터를 얻어 동일한 분석방법을 적용한 최초의 실험이라는 점에서 의미가 크다”라며 “완벽한 검증까지는 3년이 걸릴 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

노년층의 가장 큰 고민거리는 바로 치매이다. 치매는 여러 가지 요인으로 발생하는데 절반 가까이가 알츠하이머로 인해 나타난다. 알츠하이머 치매는 뇌에 베타아밀로이드라는 단백질이 쌓이면서 나타나는 것으로 알려져 있지만 아직 정확한 분자유전학적 원인이 밝혀지지 않아 치료제가 개발되지 않고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 알츠하이머 발병의 새로운 원인을 밝혀내 주목받고 있다. 카이스트 의과학대학원, 한국과학기술정보연구원(KISTI) 국가슈퍼컴퓨팅본부, 서울대 의대, 연세대 의대 스탠리의학연구소, 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 공동연구팀은 노화 과정에서 나타나는 후천적 뇌 돌연변이가 알츠하이머의 원인 중 하나라고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12일자에 실렸다. 기존에 알츠하이머 유전체 연구는 주로 환자의 손과 발에서 채취한 혈액을 이용해 전장유전체 연관분석을 하거나 가족력이 있는 환자들에게서 발견된 일부 유전자들에 대한 분석이 주를 이뤘다. 연구팀은 알츠하이머를 앓다 사망한 52명의 뇌 조직을 제공받아 ‘전장 엑솜 유전체 서열 데이터 분석’ 기술을 통해 알츠하이머에 존재하는 뇌 체성 유전변이를 찾아냈다. 또 뇌 체성 돌연변이가 알츠하이머의 중요원인으로 알려진 신경섬유다발 형성을 비정상적으로 증가시킨다는 사실도 이번에 밝혀졌다. 이정호 카이스트 교수는 “이번 연구는 알츠하이머 원인으로 여겨지는 신경섬유다발 형성에 체성 유전변이가 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 직접적으로 확인했다는데 의미가 크며 앞으로 퇴행성 뇌신경질환 연구에 큰 도움을 줄 수 있게 될 것”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘꿈의 신소재’ 그래핀은 탄소 원자의 얇은 한 층 두께의 물질로 최근 2차원물질 반도체 소재로 주목받고 있다. 반도체로 상용화되기 위해서는 그에 걸맞는 크기로 만드는 것이 중요한데 쉽지 않다는 것이 문제이다. 국내 연구진이 포함된 국제 공동연구팀이 반도체로 상용화 하기 위해 대면적화하는 기술을 개발하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단, 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 연구진은 중국 북경대 물리학부, 청두 국립전자과기대, 광저우 화남사범대, 송샨호 재료과학연구소 등 중국 연구진들과 함께 불소(F)를 이용해 기존보다 3배 빠른 속도로 그래핀을 성장시키는데 성공하고 화학 분야 국제학술지 ‘네이처 케미스트리’ 16일자에 발표했다. 그래핀처럼 원자 두께의 2차원 소재는 얇고 잘 휘면서도 단단하다는 특징 때문에 차세대 반도체 소재로 각광받고 있다. 그러나 반도체로 만들기 위해서는 대면적 제작이 쉽지 않고 대면적 제작 시간이 지나치게 오래 걸린다. 많은 연구자들이 원료물질을 바꾸거나 온도 조절 같은 제조환경 변경으로 제조시간을 단축하는 방법을 찾았지만 그래핀 성장을 완전히 제어할 수 없어 근본적인 해결책이 필요했다. 연구팀은 원자나 분자가 화학결합을 할 때 다른 전자를 끌어들이는 전기음성도가 높은 불소에 주목했다. 그러나 반응성이 큰 불소기체는 곧바로 주입할 경우 다른 물질과 결합해 독성물질을 만들어 낼 수 있다. 이 때문에 공간적으로 제한된 부분에서만 국소적으로 불소를 활용하는 방법을 찾아냈다. 연구팀은 금속기판에 불소를 함유한 금속불화물을 사용하고 그 위에 얇은 구리 필름을 올린 형태의 기판을 제작했다. 그 다음 온도를 높여 불소가 금속불화물에서 방출되도록 했다. 이렇게 되면 불소는 금속불화물과 구리 필름 사이 10~20㎛(마이크로미터)의 좁은 공간에 머물게 된다. 이 틈 속에서 불소로 인해 메탄가스는 더 분해되기 쉬운 형태의 기체로 바뀌고 결국 그래핀은 원료인 탄소를 손쉽게 얻어 더 빠르게 성장하게 되는 것이다.이번에 새로 개발된 기술은 분당 12㎜의 속도로 그래핀을 성장시켰다. 기존 그래핀 성장속도는 3.6㎜에 불과했다. 10㎠ 그래핀을 만들 때 10분이 걸렸다면 이번 기술을 활용하면 3분 정도 단축시킬 수 있게 된 것이다. 연구팀은 2차원 부도체 물질은 육방정계 질화붕소와 반도체 물질인 텅스텐 이황화물 성장에도 도움이 되는 것을 확인했다. 펑 딩(UNIST 특훈교수) IBS 다차원 탄소재료 연구단 그룹리더는 “이번 연구는 2차원 물질의 성장과정에서 불소를 국소적으로 주입하는 간단한 방식으로 상용화 걸림돌이 되던 성장속도 문제를 해결한 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경남 김해시는 12일 김해지역 시내버스 3개 회사가 운전기사의 음주운전을 원천적으로 막기 위해 음주측정과 근태(출·결근)관리를 동시에 하는 새 음주측정기를 도입했다고 밝혔다. 가야IBS㈜, ㈜동부교통, ㈜김해BUS 등 3개 시내버스 회사는 최근 새 음주측정기 4대를 구입해 풍유동 공영차고지(2대), 외동차고지(1대), 삼계차고지(1대) 에 설치하고 시범운영을 거쳐 지난 8일 부터 정상 운영을 시작했다. 새 음주측정기는 운전기사가 출근하면 본인 지문 확인을 하고 음주측정을 해야 출근 등록이 된다. 음주측정과 출·결근 관리를 동시에 하는 시스템이다.음주측정기 모니터에 ‘정상’ 이라는 문구가 나오면 ‘안전운전 하십시오’라는 안내 음성이 나온다. 출근한 운전기사는 정상 문구가 나와야 버스운전을 할 수 있다. 3개 시내버스 소속 운전기사는 가야IBS(주) 194명, ㈜동부교통 108명, ㈜김해BUS 127명 등 모두 429명이다. 버스운전기사 1명 마다 음주측정과 근무확인 기록은 최대 5000회까지 별도 서버에 저장돼 2~3년간 보관 돼 회사는 운전기사들의 근태와 음주기록 관리를 편리하게 할 수 있다. 시내버스 회사 관계자는 “지난 5월 22일 거제에서 서울로 가는 한 시외버스 기사가 술에 취한 상태에서 운전을 하다 신호대기 중이던 승용차를 들이받는 사고를 낸데다 최근 음주운전 단속기준도 강화된 것을 계기로 운전기사 음주운전을 아예 차단하는 시스템을 도입하게 됐다”고 설명했다. 김호재 시 대중교통과장은 “근태와 음주를 동시에 관리하는 음주측정기 도입에 따라 시민들이 시내버스기사들의 음주운전 걱정에서 벗어나 안심하고 시내버스를 이용할 수 있을 것”이라고 말했다. 김해 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/