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  • 공학한림원 대상 차기철 인바디 대표…젊은공학인상 수상자도 발표

    공학한림원 대상 차기철 인바디 대표…젊은공학인상 수상자도 발표

    한국공학한림원(회장 윤의준)이 제29회 한국공학한림원 대상과 젊은공학인상 수상자를 16일 발표했다. 대상 수상자는 차기철 인바디 대표이사가 선정됐다. 차 대표는 부위별 직접 측정과 다주파수 측정 기술을 동시에 구현한 체성분분석기 ‘인바디’를 개발해, 체성분분석기 대명사로 자리 잡게 했고 국제 표준으로 정착시켜 글로벌 헬스케어 시장을 혁신적으로 변화했다는 평가를 받았다. 최근에는 이들 기술을 향상해 암, 당뇨, 신부전 등 다양한 질환의 예방과 모니터링에도 활용하고 있다. 젊은공학인상 산업계 부문 수상자로는 오형석 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 센터장은 전기화학적 이산화탄소 전환 기술로 고부가화합물을 생산하는 연구를 진행하고 있다. 특히 환원 전극 소재의 선택도, 전류밀도 한계를 극복하는 데 성공해 해당 기술을 국내 기업에 이전하고 상용화를 앞당겼다. 학계 부문 수상자는 홍원빈 포스텍 교수로, 디스플레이 내장형 안테나를 처음 발명해 기존 무선 단말 안테나 설계 방식을 획기적으로 변화시키는 등 5G·6G 통신 기술 분야에서 혁신적 연구를 수행하고 있다. 대상 수상자에게는 상패와 상금 2억원, 젊은공학인상 수상자에게는 각각 상패와 1억원의 상금을 준다. 시상식은 오는 20일 오후 5시 40분 서울 신라호텔에서 열리는 공학한림원 신년 하례식과 함께 진행된다.
  • 의료 사각지대 없애는 원격진료… 생체 정보·보안 문제 해결해야[한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    의료 사각지대 없애는 원격진료… 생체 정보·보안 문제 해결해야[한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    코로나 팬데믹에 원격진료 본격화고령화 추세 속 의료 접근성도 향상응급의료 취약지 비대면 진료 허용 과잉 진료·비급여 약 처방 등 지적민감한 개인 생체 데이터·정보 유출환자와 의료진 모두에게 불신 초래건강보험 적용 명확한 기준도 없어 헬스케어 기기 활용 신체 모니터링만성질환 관리·건강 상담 등 시너지바이오산업 혁신 새 패러다임 창출 최근 우리나라의 국민보건은 중대한 도전에 직면해 있다. 고령층 퇴행성 질환자의 증가와 만성적인 의료 인력의 부족이 의료 서비스 전반의 질적 퇴보와 접근성 저하를 유발하고 있다. 문제는 당장 꺼내 들 수 있는 뾰족한 해결책이 없는 상황에서 점점 더 국가와 국민의 부담이 커져 가고 있다는 사실이다. 특히 팬데믹으로 인한 병상 부족과 병원 감염 위험은 우리 의료 시스템의 한계를 극명히 드러냈다. 이러한 문제를 벗어나게 할 돌파구로 주목받고 있는 것이 원격의료이다. 의료 서비스 효율화와 사각지대 해소, 나아가 바이오산업 혁신까지 촉진할 수 있는 다양한 잠재력을 지니고 있기 때문이다. 하지만 원격의료 확장을 둘러싼 몇 가지 장애 요소가 여전히 해결되지 않은 채 남아 있다. 한국은 세계적으로 뛰어난 의료 기술을 보유하고 있다. 하지만 수도권과 비수도권의 의료 접근성 격차는 계속해서 더 큰 문제가 되고 있다. 특히 농어촌 지역에서는 전문 의료진과 의료 시설이 부족해 환자들이 적절한 치료를 받지 못하는 상황이 더욱 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 의료 불균형은 급격한 고령화 추세에 따라 더욱 심각해질 게 분명하다. 원격의료는 이런 의료 사각지대를 해소할 수 있는 유력한 대안으로 부상 중이다. 스마트폰과 컴퓨터를 통해 환자와 의사가 연결되고, 스마트폰 같은 웨어러블 기기로 자신의 생체 데이터를 실시간으로 점검할 수 있다. 특히 주기적인 모니터링이 필요한 만성질환자의 경우 원격의료는 증세의 조기 진단과 악화 예방에 탁월한 효과가 있다. 먼 거리를 이동하지 않고도 적시에 의료 상담을 받을 수 있고 대면 진료가 필요한 환자들을 효율적으로 선별해 병원의 과부하를 막는 데도 효과적이다. 한국에서 원격의료가 본격화된 것은 코로나19 팬데믹의 영향이 컸다. 무분별한 의료기관 방문에 따른 바이러스 전파와 감염 위험을 막기 위해 2020년 2월 24일부터 3년여에 걸쳐 한시적으로 비대면 진료가 허용됐는데 2만 5697개 의료기관에서 1379만 명을 대상으로 총 3661만 건의 진료가 성공적으로 실시됐다. 코로나19 관련 재택 치료 건수를 제외한 736만 건 중 초진은 136만 건(18.5%), 재진이 600만 건(81.5%)이었다. 전체 의료기관의 27.8%에 해당하는 2만 78개 병·의원이 참여했으며 이 중 의원급 의료기관이 93.6%를 차지했다. 진료 대상자 중에는 만 60세 이상 고령층이 가장 많은 비중(39.2%)을 차지했다. 질환별로는 고혈압, 급성기관지염, 합병증을 동반하지 않은 2형 당뇨병 순으로 만성·경증질환을 중심으로 높은 이용률을 보였다. 시행 전 우려됐던 상급병원 쏠림 현상이나 심각한 의료사고는 전혀 발생하지 않았다. 코로나19 위기 경보 단계가 하향 조정된 이후인 2023년 6월 1일부터는 비대면 진료 시범사업이 시작됐다. 이 시범사업은 대면 진료라는 전제하에 재진 환자와 의원급 의료기관 중심으로 비대면 진료를 보조수단으로 활용하는 것을 목표로 했기 때문에 비대면 진료 전담 의료기관은 금지됐다. 시행 초기인 6월과 7월에는 각각 15만 3339건, 13만 8287건의 비대면 진료가 이뤄졌다. 이는 앞서 한시적 허용 기간보다 약 30% 감소한 수치이다. 시범사업에서 재진 환자를 원칙으로 하고 일부 대상에 대해서만 초진을 허용하는 등의 제한을 두었기 때문으로 분석된다. 이를 보완하기 위해 그해 12월부터는 대면 진료 경험자의 기준이 조정됐다. 질환과 관계없이 6개월 이내에 대면 진료를 받은 적이 있는 환자는 동일 의료기관에서 의사가 안전하다고 판단할 경우 비대면 진료가 가능하게 됐고, 응급의료 취약지에 거주하거나 휴일·야간 시간대에는 대면 진료 경험이 없어도 비대면 진료를 받을 수 있도록 허용됐다. ●의료대란 사태로 비대면 진료 전면 허용 올해 2월부터는 의료대란 사태 속에 비대면 진료가 전면 허용됐다. 각급 의료기관 모두에서 의사가 안전하다고 판단한 경우 초진과 재진 상관없이 비대면 진료를 실시할 수 있게 된 것이다. 하지만 전면 허용 이후 의원급보다는 상급종합병원의 비대면 진료가 월등히 증가한 것으로 나타나고 있다. 이는 의료공백 사태 속에서 상급종합병원의 경증 환자 밀집도를 낮추는 효과가 분명하다는 사실을 알려 주지만, 또 다른 문제점을 안고 있다. 국민의 대면 진료 기회를 점점 축소시킨다는 점에서 오히려 오진 확률을 높이고 적기 진단과 치료를 방해하는 요소로도 작용할 수 있기 때문이다. 최근에는 비대면 진료가 과잉 진료와 고위험 비급여 약 처방을 부추길 수 있다는 경고의 목소리도 높아지고 있다. 대표적인 사례가 지난 10월 많은 이들의 관심 속에 국내에 출시된 비만치료제 위고비이다. 미국에서 큰 성공을 거두며 우리나라에서도 관심과 호기심이 고조됐던 터라 본격적인 처방이 시작된 지 두 달밖에 안 돼 벌써부터 무분별한 오남용과 불법 유통 사례가 드러나고 있다. 이에 따라 12월부터는 대면 진료 시에만 처방을 하는 방안이 제안됐고 정부 및 관련 전문가, 환자단체의 협의를 통해 처방이 꼭 필요한 환자들을 가려내는 비대면 진료모형의 검토가 추진되고 있다. 환자 본인의 신체 기록 등을 의료 시스템에 사전 입력하고, 주기적인 대면 진료와 점검 등 인증된 프로토콜을 사용하는 경우에만 처방에 제한을 두지 않도록 하려는 것이다. 한편 비대면 진료는 스마트워치와 혈압계, 혈당계 같은 디지털 헬스케어의 확대와 함께 점점 더 큰 시너지를 발휘하는 중이다. 디지털 디바이스로 환자의 데이터를 효과적으로 실시간 분석할 수 있게 되며 단순 비대면 진료 중계 서비스를 넘어 헬스케어 플랫폼으로 확장돼 가고 있다. 이미 닥터나우, 굿닥 등 국내의 대표적인 비대면 진료 플랫폼들은 비대면 진료 외에 보험사와의 연계를 강화하며 약 배달, 만성질환 관리, 건강 상담 등 새로운 수익 모델을 활발히 창출하고 있다. 또 다른 비대면 진료 플랫폼 기업인 이센은 디지털 헬스케어 기기의 신체 모니터링 기술을 활용해 한국과학기술연구원(KIST), 고려대병원과 함께 서울시 최초의 원격진료 실증 사업에 착수했다. 뇌질환 환자에게 부착한 사물인터넷(IoT) 기기를 통해 얻은 신체기능 데이터를 바탕으로 비대면 진료, 처방, 의약품 전달이 이뤄지는 시스템이다. 특히 요즘 같은 겨울에 부쩍 늘어나는 뇌졸중 환자의 경우 운동기능이 저하되거나 장애가 발생하기 때문에 발병 초기부터 집중 관리가 필요하다. 하지만 퇴원 이후에는 담당 의료진과의 소통이 어렵고 거동도 불편해 병원 외래방문이 극히 제한되므로 병원 방문을 통한 대면 진료와 대면 진료 사이의 기간이 길어질 수밖에 없다. 따라서 대면 진료 공백기에 자가 문진과 규칙적인 식사·복약 여부, 처치 경과 확인과 처방약 변경, 출혈이나 합병증 유무의 점검, 보행 분석과 균형 평가 등이 이뤄진다면 환자, 보호자, 의료진 모두에게 큰 도움이 될 것이다. ●개인 맞춤 진료 등 치료 효과 기대 높아 특히 신체기능이 저하된 환자들이 가정에서 제공된 IoT 기기를 활용해 주기적으로 보행 분석과 균형 평가를 시행할 수 있다면 원격 신체기능 모니터링을 통해 개인 맞춤형 치료 계획을 수립함으로써 치료 효과를 크게 높일 수 있을 것이다. 더불어 혈압, 혈당, 통증 등의 자가 문진 데이터와 식사 및 복약 여부 등의 건강 정보를 수집하면, 비대면 진료에서 환자의 상태를 더욱 면밀히 파악할 수 있어 위험 요소를 체계적으로 관리하고 응급 상황을 예방하며 질병 악화를 방지할 수 있다. 나아가 이러한 데이터 기반 비대면 진료는 환자의 삶의 질을 높이고 의료 서비스의 효율성을 극대화하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 한국의 비대면 진료는 이렇게 국민건강 증진과 의료 접근성 향상을 위한 다양한 정책적 노력 속에 대중화 속도와 성장 잠재력이 날로 높아지고 있다. 하지만 극복해야 할 걸림돌도 산적해 있다. 첫 번째 걸림돌은 기술 발전 속도를 따라가지 못하는 법과 제도이다. 대면 진료를 원칙으로 하는 현행 의료법은 여전히 민간 기업의 혁신적인 원격의료 서비스 도입과 확장에 큰 장애물이 되고 있다. 의료계 일각의 반발도 큰 난관이다. 원격의료가 국내 의료시장을 대형병원과 기술기업 중심으로 재편되는 결과로 이어지는 것을 우려하는 것이다. 특히 중소병원과 개원의들이 원격의료에서 소외될 수 있다는 염려가 크다. 개인정보 보호와 보안 문제도 중요한 과제이다. 원격의료는 환자의 민감한 생체 데이터와 의료정보를 다루는 만큼 해킹이나 정보유출 문제에서 자유롭지 못하다. 이런 가능성은 환자와 의료진 모두에게 원격의료 서비스에 대한 불신을 초래할 수 있다. 보험 적용의 불확실성도 해결해야 할 문제이다. 현재 원격진료 비용의 건강보험 적용 여부와 범위에 대한 명확한 기준은 서 있지 않은 상황이다. 이에 따라 아직까지는 환자와 의료기관 모두에게 경제적 부담이 되고 있어 서비스 확산을 어렵게 만드는 요인으로 작용하고 있다. ●법·제도 정비로 바이오 강국 기회 잡아야 원격의료는 단순히 의료 서비스의 디지털 전환만을 의미하는 것이 아니다. 원격의료는 바이오산업과 융합해 경제와 사회, 문화 전반에 걸쳐 제시되고 있는 새로운 패러다임이다. 정보기술(IT) 강국인 한국은 이러한 새로운 패러다임을 주도할 수 있고, 주도해야만 한다. 그러기 위해서는 국가보건 서비스의 공급자이자 책임자인 정부, 의료계, 산업계 그리고 수요자이자 선진적인 의료 서비스의 혜택을 누릴 권리가 있는 국민까지 모두가 협력해 체계적으로 원격의료를 발전시켜 나가야 한다. 위기로 향하고 있는 우리 의료 시스템 전반의 지속가능성 확보와 더불어 주력산업 전반에 걸쳐 새로운 동력을 필요로 하는 우리나라가 글로벌 바이오 강국이라는 새로운 성장엔진을 얻을 수 있는 기회이기도 하기 때문이다. ●윤인찬 KIST 바이오·메디컬융합연구본부장은 신경 인터페이스, 의료 및 진단 기기 등 의공학 분야 전문가로 KIST에서 18년간 의공학 분야 융합기술 연구를 수행하고 있다. 현재 KIST 바이오·메디컬융합연구본부장을 맡아 노인과 장애인의 삶의 질 향상, 개인 맞춤의학 구현, 질병 진단 및 치료를 위한 첨단 의료기술 개발을 이끌고 있다. 윤인찬 KIST 바이오·메디컬융합연구본부장
  • 올해 과기계 핵심 뉴스는 ‘우주청 개청’…과총 선정 올해의 60대 뉴스

    올해 과기계 핵심 뉴스는 ‘우주청 개청’…과총 선정 올해의 60대 뉴스

    올해 과학 기술계에서 가장 큰 관심을 받았던 뉴스는 ‘우주항공청 개청’으로 꼽혔다. 한국과학기술단체총연합회(과총)는 이를 포함해 이학, 공학, 농수산, 보건의료, 종합(융합) 5개 학술분과와 과학기술정책을 포함한 총 6개 분야에서 각각 2024년을 대표하는 과학기술 10대 뉴스를 19일 발표했다. 이번에 발표한 분야별 10대 뉴스, 총 60대 뉴스는 분야별 전문가로 구성된 선정위원회에서 선정했다. 과학기술인들의 시각에서 선정된 이번 10대 뉴스는 과학기술·산업·경제 발전 기여도, 과학기술 생태계 혁신 기여도, 과학기술 대중화 기여도를 기준으로 골랐다. 과총은 분야별 10대 뉴스 중 대표 뉴스도 1건씩 선정했다. 이학 분야에서는 곤충에도 산소를 전달하는 혈액 세포가 있다는 사실을 발견한 한양대 심지원 교수팀의 ‘초파리 산소전달 기전 규명’, 공학 분야에서는 방대한 데이터를 더 빨리 처리할 수 있는 삼성전자의 차세대 저장 장치 ‘7세대 QLC V낸드 탑재 UFS 개발’, 농수산 분야에서는 농작물 개량의 핵심인 감수분열 과정에서 분자적 메커니즘을 처음 밝혀낸 최규하 포스텍 생명과학과 교수팀의 연구가, 보건의료 분야는 치사율이 50%에 이르는 패혈증 검사를 3일에서 13시간으로 줄인 서울대병원 박완범, 김택수, 김인호 교수와 서울대 권성훈 교수 공동 연구팀의 ‘초고속 항균제 감수성 검사’ 기술 개발이 선정됐다. 종합 분야에서는 한국과학기술정보연구원(KISTI)과 포스텍 환경공학부 국종성 교수 공동 연구팀이 슈퍼컴퓨터를 이용해 탄소중립을 달성하더라도 그동안 축적된 이산화탄소와 심해 열 때문에 기후 변화는 계속 이어질 것이라는 연구 결과가 꼽혔다. 정책 분야의 대표적 뉴스는 지난 5월 개청한 우주항공청이 선정됐다. 위원회는 “우주항공청 개청은 한국이 우주 산업 분야에서 본격적으로 국제 경쟁력을 확보하고자 하는 의지를 반영해 과학 기술계와 산업 전반에 영향을 미칠 것”이라고 진단했다. 과총은 “2024년을 대표하는 과학기술 뉴스는 과학기술계의 도전과 혁신을 보여주는 지표로 주력 분야별 뉴스 선정을 통해 국내 연구자들의 성과를 조명하고, 과학기술이 한국의 미래를 여는 핵심 동력을 보여주고자 했다”라고 밝혔다.
  • [씨줄날줄] 카키스토크라시

    [씨줄날줄] 카키스토크라시

    ‘최악의 인물이 통치하는 체제’를 일컫는 카키스토크라시(kakistocracy)는 고대 그리스어로 ‘가장 나쁜’이란 뜻의 카키스토스(kakistos)에서 유래했다. ‘최상’을 의미하는 아리스토스(aristos)에 어원을 둔 아리스토크라시(aristocracy·귀족정)의 대척점에 있는 용어다. 이 단어가 처음 등장한 건 1644년이다. 잉글랜드 왕국에서 왕당파와 의회파 간 내전이 벌어졌을 때 국왕 지지자인 옥스퍼드 교구 목사가 “우리의 건실한 군주제가 미친 카키스토크라시로 전락할 경우 끔찍한 결과를 낳을 것”이라고 주장한 데서 비롯했다. 역사서에서나 존재하던 단어인 카키스토크라시가 부패하고 무능하며 후안무치한 지도자의 통치 체제를 비판하는 현대 정치 용어로 조명된 것은 2017년. 노벨 경제학상 수상자인 폴 크루그먼 미국 뉴욕시립대 교수가 도널드 트럼프 대통령의 취임을 앞두고 뉴욕타임스(NYT) 연재 칼럼에서 “미국이 카키스토크라시를 경험하고 있다”고 언급하면서 주목받았다. 지난 11월 미 대선에서 트럼프가 재선된 이후 이 용어가 다시 부각되고 있다. 영국 일간 가디언은 트럼프 2기 내각 인선 논란을 다룬 기사에 ‘최악의 정부: 트럼프의 새로운 측근을 카키스토크라시라고 부르는 이유’라는 제목을 달았다. 크루그먼 교수도 카키스토크라시에 대한 경고를 재차 꺼냈다. 그는 지난 10일 ‘분노의 시대에 희망 찾기’라는 제목의 NYT 고별 칼럼에서 “지금 이 순간에도 나타나고 있는 카키스토크라시에 맞서 싸운다면 더 나은 세상으로 가는 길을 찾을 수 있을 것”이라고 썼다. “분노가 나쁜 사람들이 권력을 잡도록 할 수는 있지만 그들이 계속 그 자리에 머물게 할 수는 없다”고도 했다. 황당한 비상계엄 선포로 탄핵과 수사의 칼끝에 놓인 지도자가 사과와 반성은커녕 궤변으로 일관한 대국민 담화로 국민의 속을 또 뒤집어 놓았다. 문자 그대로 카키스토크라시가 아닐 수 없다.
  • 이 ‘사람’들이 韓 과학기술 이끌었다

    이 ‘사람’들이 韓 과학기술 이끌었다

    세계적인 불소화학 권위자, 산업통계학자, 백곰 개발자, 세포 생물학자, 과학기술 행정가, 정밀 화학자 등 6명이 과학기술유공자로 새로 선정됐다. 과학기술정보통신부가 한국 과학기술 발전에 큰 공헌을 한 고 박달조 한국과학원(카이스트의 전신) 2대 원장, 박성현 서울대 명예 교수, 고 심문택 국방과학연구소 전 소장, 이서구 이화여대 석좌교수, 채영복 원정연구원 이사장(전 과학기술부 장관), 고 최남석 LG화학기술연구원 전 원장을 올해 과학기술유공자로 지정했다고 12일 밝혔다. 과학기술유공자 제도는 과학기술 발전에 크게 이바지한 연구자를 유공자로 지정하고 예우, 지원하는 제도로 2017년부터 시행했다. 2017년 32명을 시작으로 올해까지 총 91명이 과기유공자로 지정됐다. 고 박달조 한국과학원 2대 원장은 불소화학 분야 세계적인 권위자로 냉매와 코팅제 등 다양한 불소 화합물을 개발해 국내 불소화학 산업 발전에 기여했다. 특히 “세계 일류의 공업 한국”을 목표로 카이스트의 전신인 한국과학원을 이끌며 응용과학 중심인 과학기술인 양성 기반을 마련한 공을 인정받았다. 박성현 서울대 명예교수는 통계학 분야의 세계적 석학으로 기초과학으로 현대 통계학을 국내에 도입하고, 공업 통계학을 활용해 품질관리, 생산성 향상에 기여했다. 회귀분석, 통계적 품질관리, 데이터 과학, 인공지능 등을 저술해 국내 통계학의 학문체계 확립에 이바지하기도 했다. 고 심문택 박사는 국방과학연구소 소장으로 재직하며 한국 국방과학기술의 기틀을 마련하고 국방 연구개발(R&D)을 이끌어 국방력 강화에 기여했다. 기본 병기 국산화 프로젝트인 번개사업, 장거리 지대지 미사일 ‘백곰’ 개발, 율곡사업 등을 성공적으로 수행했고, 한국과학기술연구원(KIST)에서 근무할 때는 국가산업 기초조사와 기계공업 육성방안 등 정책 연구에 참여해 국내 중화학공업 발전계획 수립에도 적극적으로 참여했다. 이서구 이화여대 서고자교수는 세포 신호전달 연구 선구자로, 세포 내 신호전달 기본물질인 인지질분해효소(PLC)를 처음 분리 정제하고, 유전자를 찾아내 세포신호전달 메커니즘을 규명했다. 이와 함께 과산화수소의 세포 내 역할 규명, 새로운 항산화효소 퍼옥시레독신을 발견하는 등 세포 신호전달 분야 연구를 선도했다. 과학기술부 4대 장관을 지낸 채영복 원정연구원 이사장은 생리활성 화합물의 새로운 합성법을 개발해 수입에 의존하던 정밀화학제품의 국산화에 이바지하고, 관련 산업 발전의 토대를 구축했다. 또, 과학기술 행정가로 활동하면서 과학기술인공제회 설립, 과학기술인 명예의 전당 조성, 최고과학기술인상 제정, 국가기술지도(NTRM) 작성 등을 통해 과학기술인 복지증진과 국가 과학기술 경쟁력 제고에 이바지했다. 고 최남석 LG화학기술연구원 전 원장은 오디오, 비디오테이프 기초 소재인 폴리에스터 필름을 국내 최초로 개발해 생산 국산화에 기여했다. 또 고분자 물질인 크로노머 최초 합성에 성공하여 약물 전달 분야 발전도 이끌었으며, 바이오 분야, 정보전자소재 분야, 정밀화학 분야 산업화의 초석을 마련하고, 혁신적인 연구풍토 조성을 통해 국내 민간연구소 활성화를 선도한 공로를 인정받았다. 과기부는 이휘소, 우장춘, 이호왕 등 대중에게도 잘 알려진 대표적 과기유공자 16인의 생애, 업적, 연구 과정을 알기 쉽게 소개한 교육만화 단행본 ‘대한민국 과학기술유공자: 과학으로 우리나라를 빛낸 사람들’을 최근 출간했다. 이 책은 과천, 광주, 대구, 대전, 부산 5곳의 국립 과학관을 통해 2025년부터 어린이 대상 전시, 교육·강연 등의 활동에 활용될 예정이며, 과학기술유공자 누리집(www.koreascientists.kr)에서도 13일부터 확인할 수 있다.
  • ‘기업 유치’ 힘 쏟는 강릉…인프라 구축 ‘착착’

    ‘기업 유치’ 힘 쏟는 강릉…인프라 구축 ‘착착’

    강원 강릉시가 기업 유치를 위해 산업 인프라를 대폭 확충한다. 시는 과학산업단지 내 공공임대형 지식산업센터를 내년 착공한다고 5일 밝혔다. 이달 중 입찰을 통해 시공사를 선정한다. 공사 기간은 18개월가량이고, 국비 포함 총 258억원이 투입된다. 지식산업센터는 지상 5층 연면적 8586㎡ 규모이고, 임대형 공장 48실로 이뤄진다. 1실당 면적은 84㎡이고, 이용료는 보증금 700만원에 연간 임대료 700만원이다. 시는 천연물 분야 신생기업을 중심으로 지식산업센터를 운영할 계획이다. 시는 38억5000만원을 들여 주문진농공단지에 근로자 복지 증진을 위한 복합문화센터도 짓는다. 지상 2층 연면적 760㎡ 규모이고, 100명 이상이 입장할 수 있는 구내식당과 체력단련실, 독서 공간 등으로 구성된다. 라만주 시 기업지원과장은 “지식산업센터는 인큐베이팅을 마친 신생기업들이 산단으로 가기 전 중간 기착지 역할을 할 것”이라고 전했다. 시는 과학산단 KIST 강릉분원 부지에 천연물산업화 혁신센터도 건립한다. 지상 7층 연면적 5549㎡ 규모이고, 총사업비는 280억원이다. 시는 지난해 11월 농림축산식품부가 주관하는 천연물 소재 전 주기 허브 조성 공모에 선정됐고, 지난 6월에는 강원도, KIST와 천연물산업화 혁신센터 조성을 위한 업무협약을 맺었다. 2026년 사업타당성조사를 갖고 2027년부터 2030년까지 본격적으로 공사를 추진할 계획이다. 천연물바이오 국가산업단지 본 지정 여부는 내년 상반기 판가름 날 것으로 보인다. 시는 지난해 3월 후보지로 지정된 뒤 바이오와 신소재 분야 13개 기업의 투자계획을 받고, 중소기업 200곳으로부터 입주의향서를 받는 등 본 지정에 대한 기대를 높였다. 시 관계자는 “과학산단, 농공단지 확장은 지역경제 활성화에 도울 뿐만 아니라 국가산단 지정에도 기여할 것”이라고 말했다.
  • 제이비바이오텍, PRRS(돼지 생식기 호흡기 질병) 면역유전체 국내 기술 개발

    제이비바이오텍, PRRS(돼지 생식기 호흡기 질병) 면역유전체 국내 기술 개발

    - ‘네이처’사이언티픽 리포트 게재... 면역효과 데이터로 확인- 면역증강첨가제‘임펄스플러스’...양돈업계 20조원 피해 예방 기대 PRRS(돼지 생식기 호흡기 질병) 바이러스를 컨트롤하는 고초균 유전체(JBS-BS-001)를 국내 기술로 개발했다. 제이비바이오텍(대표 박현식)과 한국과학기술원(KIST)은 PRRS에 대한 면역능력 확인과 집단방어 능력을 밝혀낸 공동연구 결과를 네이처(Nature) 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 11월호에 발표했다고 밝혔다. 기존 면역증강제엔 유기산·생균제·식물추출물·엣센셜 오일 등이 주로 사용된다. 이들에 면역 효과가 있다고 알려진 반면 정확한 데이터로 확인된 것은 아니었다. 제이비바이오텍에 따르면 JBB-BS-001 논문을 통해 PRRS에 대한 면역능력이 과학적 데이터로 확인된 것이다. JBS-BS-001은 제이비바이오텍이 독자적으로 개발한 세계 최초 경구용 면역증강제로 임펄스플러스의 핵심 원료로 알려져 있다. 임펄스플러스는 PRRS 바이러스 Type-1(유럽형)과 Type-2(북미형)에 대한 돈(豚)군 전체의 집단면역 형성을 돕도록 유전자 재조합 포자항원발현(SDR) 기술로 개발한 면역증강 사료첨가제다. 제이비바이오텍은 “임펄스플러스를 사료첨가제 형태로 개발함으로써 비용과 노동력이 많이 소요되는 주사제를 대체할 수 있다”며 “소·양계·어류·꿀벌 등 전염성 질병에 취약한 개체들도 세균·바이러스 유전정보만 분석하면 1~2개월 안에 면역체 개발·생산이 가능하다”고 밝혔다. 현재 PRRS에 대한 전 세계 양돈산업의 피해액은 연간 약 20조원으로 추산된다. 제이비바이오텍은 베트남 현지 제조사와 공급계약을 맺었으며, 2025년부터 원료형태의 반제품 수출을 진행할 예정이다. 박현식 제이비바이오텍 대표는 “세계 가축용 면역증강제 시장의 성장 속도가 매우 가파르게 진행되고 있다”며 “JBB-BS-001의 대량 수요에 맞춰 성능개량에 박차를 가할 것”이라고 강조했다.
  • 빨라지는 초고령 사회… 건강한 노년 생활, 천연물에 ‘답’ 있다[한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    빨라지는 초고령 사회… 건강한 노년 생활, 천연물에 ‘답’ 있다[한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    만성질환, 개인 넘어 국가에 부담완치보다 증상 완화 치료에 집중천연물, 만성질환에 효과적 대응신비한 구조, 신약 후보물질 주목KIST 강릉연구소, 기술개발 앞장한국산 천연물 신약 ‘장애물’ 극복인공지능으로 인체 내 작용 예측원료 표준화 통해 연구 신뢰 확보올해 7월 우리나라의 65세 이상 노인 인구가 1000만명을 넘어섰다. 2025년에는 대한민국 전체 인구의 20%가 노인인 초고령 사회에 진입한다. 전남, 전북, 경북, 강원, 부산 등의 지자체는 한발 앞서 이미 초고령 사회에 들어선 상태다. 보건복지부의 경제협력개발기구(OECD) 보건통계(2023)에 따르면 우리 국민의 기대수명은 83.6년이다. 반면 e-나라지표에 따르면 신체적·정신적으로 건강하게 생활할 수 있는 건강수명은 72.5년에 그치고 있다. 질병과 장애로 고통받는 유병 기간이 11.1년이나 되는 것이다. ●만성질환, 전 세계 의료비 70% 차지 한국인의 보편적인 장수가 사회적 부담이 아닌 축복이 되기 위해서는 ‘기대수명’의 연장 이상으로 노년에도 건강하고 독립적인 삶을 유지할 수 있는 ‘건강수명’의 증진이 중요하다. 이를 위해서는 특히 고령화에 수반되는 만성질환에 대한 정책적 대응이 필수적이다. 장기적인 관리와 치료가 필요한 만성질환은 개인의 삶의 질 저하를 넘어 이미 과부하 상태인 국가 의료 시스템 전반에 더 큰 부담으로 작용할 수밖에 없다. 이는 비단 세계에서 고령화 속도가 가장 빠른 한국만의 문제가 아니다. 세계보건기구(WHO)는 지구촌 전반의 고령화 추세 속에 노인성 만성질환이 전 세계 의료비 지출의 약 70%를 차지하는 것으로 추산하고 있다. 암, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환 등의 만성질환은 대체적으로 발병 원인이 불명확하고 발생 시점도 정확히 알기 어렵다. 따라서 완치보다는 증상 완화에 치료와 관리의 초점을 맞춰야 한다. 이런 만성질환에 효과적으로 대응할 수 있는 소재가 바로 ‘천연물’이다. 자연계의 생명체들은 천적과 환경 스트레스로부터 스스로를 보호하기 위해 2차 대사산물을 생성한다. 인류 역시 오래전부터 자연의 선물인 생합성 천연물의 약효를 질병의 치료와 안정적 관리에 이용해 왔다. 이집트와 로마인들이 약재로 쓴 버드나무 껍질에서 유래된 소염진통제 아스피린이 대표적이다. 주목에서 유래한 항암제 탁솔도 유명하다. 코로나바이러스 치료제 렘데시비르와 팍스로비드 역시 천연물을 인공적으로 합성하는 천연물 전합성 연구를 바탕으로 만들어졌다. 양귀비에서 추출하던 천연물 모르핀과 커피 성분 카페인도 이제 많은 양이 인공적으로 합성돼 의약품과 식품 대량생산에 이용되고 있다. 천연물 전문 국제 과학저널(Journal of Natural Products)의 분석으로는 1981년부터 2019년까지 미국 식품의약국(FDA)에서 승인한 암 분야 저분자 신약 185개 중 약 65%가 이런 천연물 혹은 천연물 기반의 화합물이다. 이는 자연이 선사하는 신비하면서도 매우 복잡한 구조의 천연물이 현재까지 알려진 의약품뿐만 아니라 새로운 신약 후보물질이나 활성구조를 발견할 수 있는 매우 광활한 신대륙이라는 사실을 잘 보여 주고 있다. 우리나라의 대표적인 천연물 기반 의약품으로는 SK케미칼의 골관절염 치료제 조인스정과 동아제약의 위염 치료제 스티렌이 꼽힌다. 천연물의 이런 다중성분(Multi-components)과 다중타깃(Multi-targets) 특성은 만성질환 대응 약물로서의 큰 장점이다. 하지만 신약으로서 인정받는 데에 가장 큰 허들로도 작용한다. 천연물의 구조가 매우 복잡하기 때문에 학술적으로 천연물 속의 구성성분들을 하나하나 분리해서 각각의 성분들이 어느 지점에서, 어떤 방식으로 작용하는지를 모두 증명하는 것이 극히 어렵기 때문이다. 이런 어려움은 마치 모래사장에서 바늘을 찾는 것에도 비유되곤 한다. 그만큼 연구 호흡도 길고 논문도 내기 힘든 분야이다. ●천연물 기반 화합물 DB로 만들어 세계 무대에 진출할 수 있는 한국산 천연물 신약의 탄생을 위해서는 이런 장벽을 극복해야 한다. 우리나라에서는 천연물 전문 정부출연연구소인 한국과학기술연구원(KIST) 강릉 천연물연구소가 앞장서고 있다. 강원 지역의 풍부한 천연물 자원 접근성을 고려해 강릉에 자리잡은 이곳에서는 현재 과학적이고 표준화된 소재 공급 기술부터 인공지능(AI)을 활용한 작용기전 규명까지 천연물 식의약품 개발 전 주기에 걸친 기반기술 연구가 이뤄지고 있다. 최근에는 임무 중심 연구소인 천연물신약사업단의 출범과 함께 국내 천연물 식의약품 개발의 전진기지 역할이 더욱 강화되고 있다. 이곳의 연구개발 움직임에서 특히 더 주목받고 있는 것은 멀티오믹스 및 네트워크 파마콜로지 등 바이오 분석기술을 활용한 작용기전 규명 연구와 함께 새롭게 시도되고 있는 AI를 활용한 작용기전의 예측이다. 천연물의 과학적 규명을 위해 설계된 연구 시스템(NPI-Finder)은 천연물 내 물질들의 각 생리활성을 직접적으로 일일이 검증하는 기존의 연구 방식에서 탈피해 천연물의 구성 성분들이 생체 내에서 어떤 기능을 수행하는지에 대한 분자 수준의 정보를 예측할 수 있게 하고 있다. 이 시스템은 대규모의 문헌 정보로부터 천연물의 성분 정보를 추출해 수십만 개의 천연 유래 화합물 정보를 데이터베이스로 만든 것이다. 이를 기반으로 최신의 AI 도구를 활용해 천연물 화합물과 단백질의 상호작용 정보를 대규모로 예측할 수 있다. 효율적으로 천연물 추출물의 인체 내 기전을 규명할 수 있다. 연구진은 이런 효율적인 천연물 추출물의 인체 내 작용기전 규명이 글로벌 천연물 신약 탄생의 중요한 마중물이 될 것으로 기대하고 있다. 천연물 신약 개발의 또 다른 난제는 원료의 표준화이다. 농업의 형태로 재배하는 천연물은 기후와 환경에 따라 그 성분함량의 변화가 극명하게 차이가 날 수 있다. 따라서 원료의 표준화는 신약 개발의 품질, 안전성, 유효성을 보장하고 연구의 신뢰성을 확보하는 데 매우 중요하다. 성분함량의 균일성을 확보하기 위해서는 재배, 수확, 처리, 추출, 가공에 이르는 모든 과정에서 표준화가 필요하며 특히 식물재배 단계에서 표준재배법을 통한 정밀한 생산관리가 중요하다. 살아 있는 생명체인 식물을 매번 기계로 찍어내듯 똑같이 재배하는 것은 사실상 불가능한 일이다. 하지만 천연물 성분 즉 유효성분들이 일정한 범위 내로 유지될 수 있도록 관리하는 것은 신약 개발의 관점에서 매우 중요하다. 이에 따라 농림축산식품부는 국가적으로 천연물 표준화를 지원하기 위해 ‘천연물소재 전주기 표준화 허브 구축 사업’을 공모했으며, KIST 강릉 천연물연구소를 품고 있는 강원 강릉시가 1호 허브로 선정돼 천연물 생산 기업의 표준화 지원을 적극적으로 추진하고 있다. 표준화된 원료 생산은 식량위기 대응의 유력한 수단으로도 주목받고 있는 식물공장이 효과적인 대안이 될 수 있다. 식물공장은 단위면적당 생산량을 높이는 것뿐만 아니라 유효성분의 함량을 극대화한 원료 재배를 가능케 한다. 통제된 환경 속에서 재배가 이뤄지기 때문에 노지 재배보다 매우 균일하게 고품질의 식물을 생산할 수 있으며 외부와 격리된 공간에서 재배가 이뤄지기 때문에 병해충, 농약, 중금속 등의 오염물질 혼입 가능성도 매우 낮아지게 된다. 이는 생물 유전자원에 대한 권리를 담고 있는 나고야 의정서 발효에 따라 해외 식물의 원재료 수입 및 제품 수출에 상당한 제약이 불가피한 가운데 주요 생약식물의 국내 재배 시스템 확보, 국내 기후에 적응하지 못하는 해외 유래 식물의 안정적인 재배에도 매우 효과적인 대응 수단이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 물론 식물공장에도 장점만 있는 것은 아니다. 노지 재배에 비해 초기 투자액과 유지비용이 높기 때문에 여전히 사업성은 낮은 상황이다. 하지만 다양한 관련 기술 개발로 산업 환경이 급성장하고 있는 만큼 향후 천연물 원료생산의 중요한 수단이 되는 것은 시간문제일 것이라 예상하고 있다. ●세계 천연물 의약품 시장 급성장 천연물은 화합물뿐 아니라 추출물 그 자체로도 다양한 성분이 다수의 작용점에 작용하는 효능을 갖고 있어 노화에 따른 만성질환 관리에 효과적이라고 알려져 있다. 많은 이들이 상시 복용하는 홍삼 추출물 진액이 좋은 예이다. 이런 믿음을 반영하듯 우리나라의 천연물 기반 건강기능식품 시장은 특히 코로나19 팬데믹 시기 급성장하며 2023년 6조 2000억원 규모까지 확대됐다. 또한 가구당 한 번이라도 건강기능식품을 구매했거나 구매할 예정임을 반영하는 구매경험률도 81.2%에 달하며 천연물에 대한 신뢰와 기대가 더욱 높아지고 있음을 알 수 있다. 이런 급격한 성장세는 국제 천연물 의약품 시장도 마찬가지이다. 글로벌 시장조사기관 포천 비즈니스 인사이트에 따르면 글로벌 천연물 의약품 시장은 2023년 2164억 달러, 2024년 2330억 달러, 2032년 4370억 달러 규모로 연평균 8.17%의 고성장을 거듭할 것으로 전망되고 있다. 우리나라는 비교적 이른 시기인 지난 2000년 ‘천연물신약연구개발특별법’을 제정하며 다부처가 참여하는 천연물 신약 개발사업에 착수한 바 있다. 전통의약 지식 분야에서 미국·유럽과 비교해 상대적 우위와 경쟁력 확보가 가능하다는 판단 아래 천연물신약을 국가 기간산업으로까지 발전시키겠다는 청사진이었다. 하지만 그간 사업 전반의 재점검 등 크고 작은 굴곡 속에 천연물신약 연구개발 촉진법의 가장 큰 목적이었던 ‘국민건강 증진과 국가경제 발전에 기여’는 이제 법령상의 정의로만 남아 있을 뿐 그 의미가 크게 퇴색된 상태라 할 수 있다. 전 세계에서 가장 빠른 속도로 초고령 사회로 향하고 잇는 우리나라는 최저 출산율까지 더해지며 2030년께 이웃 나라 일본을 제치고 세계에서 노령화 지수가 가장 높은 ‘노인대국’이 될 것이 점점 더 확실시되고 있다. 초고령 사회의 가장 큰 국가적 난제가 될 만성질환 증가에 대응하기 위해서는 천연물 신약 연구개발의 역량 강화를 위한 정책적 관심과 지원이 더욱 절실한 상황이다. ■정상훈 단장은 천연물로부터 신약 및 개별인정형 건강기능식품 개발 전문가로 KIST에서 20년간 천연물 분야 원천기술 연구를 수행해 왔다. 녹내장, 안구건조증 및 황반변성에 유효한 천연물 소재 개발 및 산업화 연구를 추진하고 있으며 최근에는 안구건조에 유효한 천연물 소재를 기반으로 개별인정형 건강기능식품을 개발했다. 또한 국내 최초의 경구용 녹내장 천연물 치료제를 개발해 IND 승인을 받은 바 있다. 정상훈 KIST 천연물신약사업단장
  • [단독]서울 “양자과학기술·전문인력 육성”…조례 제정 추진

    [단독]서울 “양자과학기술·전문인력 육성”…조례 제정 추진

    서울시가 미래 ‘게임 체인저’로 불리는 양자과학기술을 육성하기 위한 중장기 5개년 계획을 수립하고 이를 뒷받침할 조례를 제정한다. 12일 서울시에 따르면 ‘서울시 양자과학기술 및 양자산업 육성에 관한 조례안’이 14일부터 입법예고에 들어간다. 광역지자체들이 앞다퉈 양자기술을 지원·육성할 제도적 기반을 마련하고 있는 만큼, 서울시도 법적 뒷받침이 필요하다는 인식에 따른 것이다. 양자기술은 양자물리적 특성을 이용한 초고속 연산과 초신뢰 통신, 초정밀 계측 등으로 반도체와 의료 등 산업 전반에 혁신을 불러올 게임 체인저로 각광받고 있다. 현재 국내 양자 연구 인력의 44%가 서울에 집중돼 있지만 대전과 부산, 충북, 경기, 세종, 충남 등 다른 광역단체들이 서울보다 먼저 양자 관련 조례를 제정한 상황이다. 서울시가 제정하는 양자기술·산업 조례는 5년마다 양자 관련 기본계획을 수립하고, 공공기술 개발 촉진을 위한 양자과학기술융합 지원센터를 설치·운영하는 근거를 마련했다. ▲전문인력 육성과 양자산업 생태계 조성을 위한 산학연 협력 체계의 구축 ▲기업 육성에 대한 재정 지원 근거 등도 포함됐다. 시 관계자는 “양자기술을 둘러싼 글로벌 패권 전쟁이 심화되고 있는 가운데 정부와 발맞춰 양자 분야 인재 양성과 산학연 협력 시스템을 구축할 필요에 따라 법적 근거를 마련하는 것”이라고 설명했다. 특히 4차 산업혁명이나 스마트도시 등 미래기술과 관련한 시 조례들이 기존에 있지만, 최첨단을 달리는 양자기술의 특성을 제대로 반영하지 못하고 있다는 판단에 따라 새로운 조례를 제정하고 나선 것으로 풀이된다. 시는 내년에 5개년 계획을 발표하고 서울양자기술융합지원센터 조성을 구체화할 것으로 예상된다. 한편 서울시는 오는 18일 한국과학기술연구원(KIST)과 공동으로 ‘제2회 서울퀀텀플랫폼 포럼’을 개최한다. 이해우 서울시 경제실장은 “향후 양자기술 산업 중장기 발전전략 수립을 통해 글로벌 양자기술 산업 생태계가 구축될 수 있도록 힘쓰겠다”고 밝혔다.
  • ‘反과학적’ 트럼프 재집권에 떨고 있는 과학계

    ‘反과학적’ 트럼프 재집권에 떨고 있는 과학계

    ‘반과학적’ 언행으로 유명한 도널드 트럼프 미국 대통령 당선인의 재집권으로 전 세계 많은 과학자가 우려를 표하고 있다. 과학 저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’는 트럼프 당선인이 1기 집권(2017~2021) 시기에 보여 준 반과학적 수사와 행동을 앞으로 4년 동안 반복하면서 과학기술의 발전을 저해할 것이라는 분석을 내놨다. 우선 트럼프 당선인은 기후변화를 ‘사기’라고 부르며 파리기후협약에서 다시 탈퇴할 것을 공언하고 있다. 이렇게 될 경우 파리협약에서 정한 지구 평균온도 상승 1.5도라는 마지노선은 곧 깨지고 기후변화가 더욱 가속화될 것으로 과학자들은 전망했다. 과학자들이 우려하고 있는 또 다른 분야는 공중보건이다. 트럼프 당선인은 1기 집권 때처럼 이번에도 ‘백신 음모론자’ 로버트 F 케네디 주니어를 공중보건 분야 수장에 앉힐 것이 유력해 보인다. 게다가 트럼프 당선인은 자기의 정치적 의제에 반대하는 미국 정부 내 과학자를 쉽게 해고할 수 있게 하겠다고 공약하기도 했다. 이와 함께 연방정부 예산안 축소 공약에 따라 연구개발(R&D) 예산을 크게 줄일 것으로 네이처와 사이언스는 예측했다. 실제로 트럼프 당선인은 내년도 국립보건원(NIH) 예산을 28% 삭감하는 방안을 공약으로 제시한 바 있다. 과학, 기술, 공학, 수학, 의학 분야에 걸쳐 미국 내 인재 양성에 집중하는 한편 해외 인재 유입 제한 정책도 부활시킬 것으로 보인다. 미국 경쟁력 강화에 도움이 되는 것을 입증하지 못할 경우 과학기술 분야 국제협력까지도 제한될 것으로 많은 전문가는 전망했다. 이런 반과학적 행보는 미국뿐만 아니라 전 세계 과학계에도 심각한 영향을 끼칠 것이라는 비관적인 전망이 나온다. 이 때문에 미국 대선 결과가 확정된 직후 한국과학기술기획평가원(KISTEP)과 과학기술정책연구원(STEPI)이 각각 우려의 목소리가 담긴 정책분석 보고서를 발 빠르게 내놨다. 이들은 “트럼프 당선인의 자국 우선주의는 과학기술 이슈와도 연계될 것으로 전망되는 만큼 각국의 과학기술 혁신 정책 방향의 변곡점으로 작용할 것”이라며 “아메리카 퍼스트 시대에 한국 제조업 경쟁력 유지를 위한 전략적 보호조치와 대외기술 전략을 전면 재검토할 필요가 있다”고 강조했다.
  • ‘반과학주의자’ 트럼프 재집권에 떨고 있는 과학계

    ‘반과학주의자’ 트럼프 재집권에 떨고 있는 과학계

    “트럼프가 연방 정부 내에서 공중 보건과 환경 정책을 관리하는 과학자와 전문가들을 믿지 않고 있다는 것은 너무나 잘 알려져 있기 때문에 이번 트럼프의 당선은 미 정부 정책과 전 세계 과학에 미치는 영향은 심대할 것으로 본다.”(미국 뉴욕시립대 물리학과 마이클 루벨 교수) ‘반과학적’ 발언으로 유명한 도널드 트럼프가 미국 제47대 대통령으로 확정되면서 많은 연구자가 과학의 미래에 대해 우려를 표하고 있다. 과학 저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’는 트럼프가 지난 1기 집권(2017~2021) 시기에 보여준 반과학적 수사와 행동이 앞으로 4년 동안 반복될 것이라는 예측을 했다. 우선 트럼프는 기후 변화가 미국의 경쟁력을 약화하기 위한 중국의 음모로 보고 ‘사기’라고 부르고 있다. 이 때문에 파리 기후협약에서 다시 탈퇴할 것을 공언하고 있다. 이렇게 될 경우, 파리 협약에서 정한 지구 평균 온도 상승 1.5도라는 마지노선은 곧 깨지고, 모든 나라들이 화석연료 기반의 경제 구조 경쟁에 나서게 되면서 기후변화는 더욱 가속화될 것으로 과학자들은 전망했다. 과학자들이 우려하고 있는 분야는 공중보건 분야다. 1기 정부 때 트럼프는 백신 효과를 부인한 정치인을 백신 관련 공직에 앉히고, 코로나19 팬데믹 초기에는 관련 전문가들의 조언을 듣지 않고 가벼운 독감 정도로 치부했다가 골든아워를 놓쳤다. 이번에도 백신이 자폐증을 유발한다는 식의 발언을 공공연히 하는 ‘백신 음모론자’ 로버트 F. 케네디 주니어를 공중보건 분야 수장에 앉힐 것이 유력하게 보인다. 게다가, 트럼프는 자기의 정치적 의제에 반대하는 미국 정부 내 과학자를 쉽게 해고할 수 있게 하겠다고 공약하기도 했다. 이 때문에, 대선이 치러지기 전인 지난달 29일 네이처가 연구자들을 대상으로 실시한 설문조사에서도 2000명의 응답자 중 86%가 기후변화, 공중 보건 분야 등에서 트럼프의 정책을 반대하고, 일부는 트럼프가 당선되면 거주지나 공부하는 곳을 옮기겠다고 답한 것으로 조사됐다. 미국의 과학정책 연구자들은 트럼프 행정부에서 증거 기반 과학 의제를 채택하고 이를 위한 전문가들이 많이 고용할 필요가 있다면서도, 과거 과학자들을 무시하고 깎아내렸던 것을 고려한다면 가능성은 희박하다고 입을 모은다. ‘사이언스’ 역시 트럼프 2기에서도 1기 행정부 때와 마찬가지로 연방정부의 예산안 축소 기조를 유지하기 위해 연구개발(R&D) 예산을 크게 줄일 것으로 예측했다. 실제로 트럼프는 국립보건원(NIH) 예산을 28% 삭감하는 방안을 공약으로 제시하기도 했다. 이와 함께 과학, 기술, 공학, 수학, 의학 분야의 국내 인재 양성에 집중하는 한편 해외 인재 유입 제한 정책을 부활시키고, 미국 경쟁력 강화에 도움이 되는 것을 입증하지 못할 경우 과학기술 분야 국제협력에서도 어려워질 것으로 예상했다. 반면 세계적 리더십 유지를 위해 인공지능(AI) 분야 투자는 강화할 것으로 전망됐다. 이런 차원에서 개인정보를 희생하는 AI 규제 완화의 가능성도 커지고 있다. 미국 바깥의 과학자들도 트럼프 집권에 걱정하고 있는 것이 사실이다. 폴란드 크라쿠프 야기엘로니안대에서 장수 연구를 하는 생물학자 그라지나 야시엔스카 교수는 “낙관적으로 생각하려고 노력하지만, 트럼프 집권은 세계 과학과 공중 보건에서 긍정적 측면을 찾기 어렵다는 것이 사실”이라고 말했다. 독일 본 대학의 기후변화 연구자 리자 쉬퍼 박사는 “그동안 트럼프의 반과학적 수사들을 고려해볼 때, 트럼프 2기에서도 과학에 대한 신뢰를 낮추는 행보를 보일 것”이라며 우려를 표했다. 국내에서도 트럼프 당선이 확실해진 직후 한국과학기술기획평가원(KISTEP)과 과학기술정책연구원(STEPI)이 각각 우려의 목소리가 담긴 정책분석 보고서를 내놨다. 이들은 “트럼프가 강조하는 자국 우선주의는 과학기술 이슈와도 연계될 것으로 전망되는 만큼, 각국의 과학기술 혁신 정책 방향을 설정하는 변곡점으로 작용할 것”이라며 “아메리카 퍼스트 시대에 한국 제조업 경쟁력 유지를 위한 전략적 보호조치와 대외기술 전략을 전면 재검토할 필요가 있다”고 지적했다.
  • 미래 경제패권 바꿀 ‘수소 문명’… 全주기 걸쳐 생태계 구축해야 [한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    미래 경제패권 바꿀 ‘수소 문명’… 全주기 걸쳐 생태계 구축해야 [한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    세상에서 가장 가벼운 기체 ‘수소’무게당 연소열, 메탄·가솔린의 3배 연소 후엔 물만 남아… 오염물질 ‘0’전기와도 양방향 전환 가능해 유용화석연료 문명과 다른 접근법 필요탄소중립시대, 다양한 생산법 강구폭발 위험 탓 저장·이송 해결도 시급글로벌 리더십 확보의 중요 밑거름 산업혁명이 본격화된 19세기 이후 현재까지의 시간은 현생인류의 역사에서 0.05% 정도 비중에 불과한 짧은 시간이다. 하지만 이 찰나의 순간에 일어난 과학기술의 발전은 35만년 인류사를 통틀어 가장 급진적이고 압도적인 양상을 띠고 있다. 이렇게 단 200여년 만에 인류의 생활상을 완전히 뒤바꾼 결정적인 과학기술 중 하나는 석탄과 석유, 즉 화석연료의 발견과 대규모 이용이다. 오늘날에도 전 세계 에너지 수요의 80% 이상을 담당하고 있는 화석연료는 현대 물질문명의 기반을 이루고 있는 3대 핵심자원인 철, 비료, 플라스틱의 대량 생산을 가능케 하는 가장 중요한 에너지원이기도 하다. 산업혁명 시대 석탄을 사용해 철강을 생산했던 고로제철공정은 지금도 전 세계 철강 제품 생산량의 70%를 담당하고 있다. 인류의 오랜 숙원이었던 식량문제의 해결 역시 화석연료가 없었다면 불가능한 일이다. 1913년 하버·보슈법으로 탄생한 질소비료는 획기적인 식량 증산으로 10억명 남짓의 세계 인구를 불과 100년 만에 80억명까지 급증시켰다. 질소비료의 원료인 암모니아는 질소와 수소의 반응으로 합성된다. 이에 필요한 대량의 수소를 저렴한 단가로 공급하는 데는 메탄 같은 천연가스의 이용이 절대적이다. 1902년 최초의 상업용 합성수지 베이클라이트의 개발과 함께 등장한 플라스틱도 부자와 가난한 사람을 가릴 것 없이 인류 전반의 생활수준을 빠르게 향상시킨 일등 공신이다. 인간의 생활에서 어떤 소재가 주로 사용됐는지를 기준으로 역사를 석기, 청동기, 철기 시대로 구분하는 방식에 따르면 현재 우리가 사는 시대는 플라스틱기라 해도 과언이 아니다. 어떤 소재도 범접하기 힘든 가성비와 내구성으로 이제 일상생활과 산업 전반에서 없어서는 안 될 필수품이 된 이 기적의 소재 역시 석유화학산업의 결과물이다. 하지만 인류에게 전례 없는 물질적 자유와 풍요의 시대를 선사한 화석연료 문명이 영원히 지속가능할 수 없다는 사실은 이제 지구촌 모두의 공통적인 상식이 됐다. 지난 150년간 지구의 온난화 가스인 이산화탄소 농도는 지속해서 증가했으며 그 결과 지구의 평균 기온은 1.5도 상승했고 그 상승 속도는 더 가속화하고 있다. 이와 함께 미세먼지, 미세플라스틱 등 인류의 생활에 큰 위협을 가하는 요소들이 등장하고 있다. 빠른 시일 내에 화석연료를 대체할 새로운 에너지원을 찾지 못한다면 빛의 속도로 발전해 온 현대문명은 그만큼 더 급격한 쇠락의 충격을 피할 수 없게 될 것이 분명하다. 화석연료의 대안으로 거론되는 미래 에너지원 중 가장 이상적인 것은 무한청정의 태양에너지다. 지구 표면에 쏟아지는 햇빛의 시간당 조사량은 전 세계의 연간 에너지 사용량 15테라와트의 약 1만 배가 넘는다. 이는 태양광 조사량의 0.1%만 활용해도 인류의 에너지 수요를 모두 충족할 수 있다는 의미다. 또한 햇빛과 물, 이산화탄소만으로 탄수화물을 만드는 식물의 광합성 원리를 이용하면 인류에게 필요한 화학소재들도 대량생산할 수 있다. 하지만 이는 너무 요원하기만 한 꿈이다. 그렇다면 과연 화석연료를 실제로 대체할 수 있는 에너지원은 무엇일까. 현재 거론되고 있는 미래 에너지원 중 가장 실질적이고 구체적인 대안이 수소 에너지라는 데는 별다른 이견이 없다. 물과 유기화합물의 형태로 자연 어디에나 존재하는 수소는 이론상 생산량이 무제한에 가깝다. 단위 무게당 연소열은 메탄, 가솔린의 2~3배이며 연소 후에도 순수한 물만 남고 오염물질이 생성되지 않는다. 21세기의 가장 중요한 동력원인 전기와도 양방향 전환이 가능하다. 근대과학의 여명기부터 꾸준히 지속된 연구와 응용으로 생산과 활용 모두에서 이미 상당한 기술과 지식이 축적돼 있다는 것도 강점이다. 하지만 수소 에너지 시대의 실현을 위해서는 유념해야 할 것이 있다. 수소 문명의 도래를 위해서는 지금까지의 화석연료 문명과 사뭇 다른 접근법이 필요하다는 것이다. 화석연료 문명의 시작은 석탄과 석유라는 원료의 확보에서부터 출발했다. 그리고 점차 이를 활용할 수 있는 다양한 방법론들이 개발되며 소재와 산업의 탄생으로 이어졌다. 반면 수소문명은 수소의 생산, 저장과 이송, 활용의 전 주기에 걸쳐 생태계 조성이 우선돼야 한다. 어느 한 부문의 기술혁신만으로는 수소문명 진입을 기대하기 어려운 것도 이 때문이다. 화석연료를 완전히 대체할 만큼 대량으로 수소를 얻는 일은 그리 쉽지 않다. 석탄, 석유, 천연가스처럼 비교적 손쉽게 캐거나 뽑아 쓸 수 있는 게 아니라 많은 에너지를 투입해 인위적으로 추출해야 하는 자원이다. 궁극의 친환경 수소 생산 방식인 수전해 기술의 고도화도 중요하지만 화석연료 기반이면서도 이산화탄소를 배출하지 않는 청록수소, 원자력의 열과 전기를 활용하는 핑크수소, 땅속에 매장돼 있는 천연수소까지 다양한 방법론이 강구돼야 한다. 탄소중립 시대의 상반된 시대적 요구인 경제성과 친환경성을 동시에 확보할 수 있는 수소 생산 기술이라면 어떤 것이든 모두 도전해야 한다. 또한 수소는 세상에서 가장 가벼운 기체다. 단위 무게당 연소열로 보면 같은 무게의 무연탄, 휘발유, 천연가스보다 몇 배의 에너지를 낼 수 있다. 하지만 부피를 기준으로 삼으면 상황이 전혀 달라진다. 수소는 압축이나 액화가 쉽지 않아 화석연료에 비해 에너지 밀도가 현저히 떨어지게 된다. 자칫 폭발의 위험도 있다. 이는 대용량의 수소를 저장하고 이송하려면 엄청나게 큰 용기가 필요하다는 말이 된다. 따라서 수소를 실용적인 에너지 운반체로 활용하기 위해서는 최대한 부피를 줄이는 기술이 필요하다. 현재 가장 대표적인 저장·이송 기술은 수소를 –253℃로 액화해 고가의 고압탱크로 옮기는 방법이다. 수소 기체는 희토류와 전이금속에 아주 잘 흡수되는 특성이 있다. 이런 성질은 수소의 생산과 저장에서 유용하게 이용되기도 하지만, 수소를 흡수한 물질이 부서지기 쉬워 저장 탱크나 기체용 배관을 고안하는 데 어려움을 야기하기도 한다. 수소 사회로의 진입에서 소홀히 생각할 수 있는 저장, 이송 문제야말로 시급하게 해결해야 하는 부분이다. 수소의 안전하고 효율적인 저장과 이송 기술은 향후 그린수소의 국제교역을 위해서도 필수적이다. 수전해 수소 생산에 사용되는 전기는 재생에너지로부터 얻어야 한다. 하지만 태양광, 풍력, 지열 같은 재생에너지 자원의 지역 간 격차는 매우 심하다. 넓은 국토와 긴 일조량의 미국과 호주, 긴 해안선을 가진 칠레, 지열이 풍부한 아이슬란드처럼 재생에너지 자원이 풍부한 국가들과 자연조건이 불리한 지역의 수소 생산단가에서 큰 차이가 나게 되는 만큼 교역이 활발해질 수밖에 없다. 우리나라 역시 균일하고 안정적인 재생에너지 공급이 어려운 환경임을 고려할 때 효과적인 수소 저장과 이송 기술의 개발은 친환경 수소 생산만큼이나 전략적으로 접근해야 할 사안이다. 향후 분업화 가능성이 높은 글로벌 수소 밸류체인 내에서 한국이 취할 수 있는 가장 좋은 선택지는 고부가가치 수소 기술의 수출국 지위를 선점하는 것, 그리고 이를 바탕으로 재생에너지 자원이 풍부한 국가들로부터 저렴하게 수소를 공급받을 수 있는 생산기지 현지화 전략일 것이다. 마지막으로 활용에 대해 생각해 보자. 친환경적으로 생산된 뒤 안전하고 효율적인 저장·이송 과정을 거친 수소의 최종적인 소비처는 크고 작은 형태의 수소연료전지다. 수소연료전지는 그 자체가 작은 발전소다. 차량과 선박 같은 이동수단뿐만 아니라 도심과 산업단지처럼 필요한 곳에 설치해 소규모 발전소로 이용할 수 있다. 여기서 전기는 물 분해의 역반응을 통해 발생되는데 대기 중의 산소와 수소를 결합시키는 과정에서 대기오염물질과 미세먼지를 정화하는 대형 공기청정기 역할도 하게 된다. 태양광, 풍력처럼 생산시간이 고르지 않고 남으면 버려지던 재생에너지를 장시간 저장할 수 있는 에너지저장시스템으로도 활용할 수 있다. 수소의 활용처는 비단 에너지 분야뿐만이 아니다. 화석연료가 담당해 온 핵심소재들의 생산에서도 수소는 큰 역할을 하게 될 것으로 기대를 모으고 있다. 석탄을 이용해 철강을 제조해 온 고로제철공정이 수소를 사용하는 수소환원제철법으로 전환될 것이고, 플라스틱은 석유화학산업이 아닌 바이오매스로부터 얻어지게 될 것이다. 플라스틱의 기존 원료인 화석연료는 동식물에서부터 비롯된 유기물이다. 동식물의 주요 구성원소인 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N) 중에서 오랜 기간에 걸쳐 산소와 질소가 제거되고 탄소와 수소만 남게 된 것이다. 현재 석유화학산업에서 플라스틱의 생산은 대부분 이들 남은 탄소와 수소에 다시 산소를 적절히 붙여 주는 부분산화반응을 통해 이뤄진다. 이렇게 합성된 부분산화물질을 고분자화한 것이 플라스틱이다. 이는 결국 화석연료와 출발점이 같은 바이오매스로부터 플라스틱을 얻을 수 있다는 것을 의미하는 것이기도 하다. 바이오매스가 화석연료와 다른 점은 지층이 아닌 상온상압의 대기 중에 존재하고 있어 산소를 많이 포함하고 있다는 것이다. 이런 과량의 산소를 제거할 수 있는 최적의 방법은 수소로 환원하는 것이다. 물론 바이오매스의 부분환원 기술과 이를 통한 플라스틱의 생산은 여전히 어려운 일이지만 전 세계적으로 많은 연구가 진행되고 있는 만큼 실현 가능성은 계속해서 높아지고 있다. 지난 200여년간 화석연료의 도움으로 전례 없는 호시절을 구가해 온 세계는 이제 수소라는 새로운 친환경 에너지원의 개발을 통해 지구 생태계와 인류 사회의 상생이라는 한 차원 고도화된 문명 건설에 도전하고 있다. 가까운 미래가 될 수소 문명의 시대는 화석연료 자원이 없는 우리나라에 새로운 기회의 장이기도 하다. 지식과 기술만 있다면 얼마든지 새로운 에너지 패러다임의 주도권을 쥘 수 있는 공정하고 평등한 출발선이 열리는 셈이기 때문이다. 수소의 생산, 저장과 이송, 활용 전 주기에 걸친 고른 기술 개발과 생태계 구축에 대한 관심과 노력이 전 지구적인 환경문제의 해결은 물론 화석연료가 좌우해 온 세계의 권력지도와 경제지형까지 뒤바꾸게 될 수소문명 시대, 한국의 글로벌 리더십 확보의 가장 중요한 밑거름이 될 것으로 기대한다. ■이관영 전략연구단장은 우리나라의 화학공학과 에너지공학 분야를 대표하는 학자다. 고려대에서 30년 넘게 교수로 재직했으며 연구부총장을 지내는 등 대학 발전에 크게 이바지했다. 최근 한국과학기술연구원으로 자리를 옮겨 정부의 글로벌 톱 사업인 ‘청정수소 저장, 활용 전략연구단’을 수주하고 단장으로 활동하며 수소 사회로의 진입에 기여하고자 노력하고 있다. 이관영 KIST 청정수소저장·활용 전략연구단장
  • 오세훈 “사회 약자들 스마트 라이프 누려야”

    오세훈 “사회 약자들 스마트 라이프 누려야”

    “기술은 궁극적으로 사람을 향해야 합니다. 시민들이 미래 기술을 통해 행복해지기를 바랍니다.” 오세훈 서울시장은 10일 서울 코엑스에서 열린 ‘제1회 스마트라이프위크’(SLW) 개막식에서 ‘스마일 인 스마트 라이프’라는 비전을 통해 세계 도시에 대한 혁신 기술 공유에 앞장서겠다고 밝혔다. 이날 오 시장은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등 기술 발달이 빠르게 진행되는 가운데 누구도 소외되지 않도록 하겠다고 강조했다. 서울시는 내년부터 새벽 출근 노동자 등을 위한 ‘새벽동행 자율주행버스’도 준비하고 있다. 오 시장은 “노인, 장애인, 저소득층 등 사회적 약자들이 편안하고 편리하게 스마트 라이프를 누릴 수 있도록 최대한 시민의 입장에서 기술 활용을 고려하고 있다”고 말했다. 스마트라이프위크는 서울시와 세계스마트시티기구(WeGO)가 주최하고 서울디지털재단이 주관하는 정보통신기술(ICT) 박람회다. ‘한국판 가전 전시회’(CES)를 목표로 올해 처음 열린 행사로 세계 72개국 115개 도시·기관, 147개 기업이 참여했다. 오는 12일까지 2만여명이 다녀갈 것으로 예상된다. 이날 오 시장은 현장을 꼼꼼하게 둘러보며 한국과학기술연구원(KIST)에서 개발한 웨어러블 로봇을 체험하기도 했다. 노약자를 위해 개발된 이 제품은 노화로 인한 근력 감소로 어려움을 겪는 고령자를 위한 하지 근력 보조 로봇이다. SK텔레콤이 미국 조비사와 협업해 개발 중인 도심항공교통(UAM) 기체에도 탑승했다. 오 시장은 “스마트라이프위크와 함께 서울이 세계 스마트 도시들의 혁신 플랫폼이 돼 드리겠다”고 했다.
  • 진화하는 ‘쓰레기 풍선 테러’… K레이저 빔 쏘면 10초 만에 격추[한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    진화하는 ‘쓰레기 풍선 테러’… K레이저 빔 쏘면 10초 만에 격추[한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    올 5월부터 5500여개 날려보낸 北서울·경기 일대 낙하하며 큰 피해차량 파손·인천공항 이착륙 중단9월엔 대통령실·합참 상공 위 포착최근엔 다탄두미사일처럼 고도화기폭장치·발열타이머로 화재 유발변칙적 도발… 레이저 무기 꺼내나재래식 포탄과 달리 정확도 뛰어나전력만 공급되면 즉시 발사 가능무인기 사태 후 ‘블록-1’ 개발 성공1회 발사비용도 2000원 세계 최저연내 실전 배치… ‘블록-2·3’ 개발 중 북한의 쓰레기 풍선 살포가 4개월 넘게 이어지고 있다. 지난 5월 시작된 이래 최근까지 20여 차례, 5500개 이상을 날려 보내는 중이다. 그중 상당수가 서울과 경기도 일대에 낙하하며 피해 사례도 늘고 있다. 주거지역에 떨어져 사람이 다치거나 차량이 파손됐다는 신고가 계속되는 가운데 인천공항의 항공기 이착륙이 중단되는 사태도 빚어졌다. 특히 9월에는 대통령실과 합동참모본부 청사가 있는 서울 용산 상공에서도 쓰레기 풍선이 식별됐다. 북한의 쓰레기 풍선은 대체적으로 1~3개의 풍선이 10㎏가량의 쓰레기봉투를 매달고 있는 형태이다. 비행고도는 약 3㎞, 속도는 초당 5m 정도이며 내용물은 폐전선, 폐건전지, 폐지, 담배꽁초, 분뇨 등 아직까지는 그리 위험하지 않은 종류의 생활 쓰레기로 확인되고 있다. 북한은 우리 군의 대북확성기 방송과 민간단체의 대북전단에 대한 맞대응으로 쓰레기 풍선을 살포하고 있다는데 현재까지로만 보면 비용 대비 효과가 상당하다. 무엇보다 가격이 저렴하고, 무기가 아니기 때문에 정전협정 위반으로 보기도 애매하다. 특히 언제 어디에 떨어질지 모른다는 예측 불가능성이 정부와 국민 모두에게 큰 곤혹감을 안기고 있다. 현재 우리가 쓰레기 풍선에 대응할 수 있는 수단은 마땅치가 않다. 격추시키려면 소총 사거리로는 어렵고 저고도 대공화기인 벌컨포나 대공포를 써야 한다. 하지만 인구밀집지역이나 중요시설물 상공에서 요격되면 유탄이나 적재물 낙하에 더 큰 피해가 생길 수 있기 때문에 적극적인 사용이 불가하다. 당장은 쓰레기 풍선이 자연 낙하하기를 기다렸다가 신속히 수거해 없애는 방법이 최선이라는 데 별다른 이견이 없다. 걱정스러운 대목은 쓰레기 풍선이 드론처럼 공격용으로 진화할 가능성이 있다는 점이다. 최근 북한이 살포하는 쓰레기 풍선 중에는 보다 고도화된 모습들이 자주 발견된다. 낙하를 위해 장착된 기폭장치 또는 발열타이머가 공장 화재와 산불의 원인으로 추정되고 있기도 하다. 한 봉지 안에 여러 묶음의 비닐봉투가 들어 있는 형태도 있다. 일정 고도에 이르면 자탄이 분리되는 다탄두미사일을 흉내 내고 있는 것으로 보이는데 가볍게 볼 만한 사안이 아니다. 만일 정체불명의 분말이라도 들어 있다면 화학전이나 생물학전 공포에 사회 전체가 집단적 패닉에 빠질 수도 있다. 북한의 이런 변칙적인 도발은 한반도에 북서풍이 부는 가을과 겨울 더욱 잦아지게 될 것으로 보인다. 이미 높은 수준의 심리전 효과가 확인된 만큼 더욱 빈번해질 가능성이 높다. 그렇다면 이에 대한 최선의 대응책은 무엇일까? 우리 정부와 군은 ‘레이저 무기’를 꼽고 있다. 레이저 무기는 영화 스타워즈의 광선검과 은하전투기의 블래스트포를 현실화한 고에너지 레이저 (HEL·High Energy Laser) 무기체계이다. 볼록렌즈로 햇빛을 모으는 것처럼 강력한 레이저 빛의 에너지를 목표물에 집속시키면 흡수된 빛 에너지가 열에너지로 변환되면서 목표물이 파괴된다. 레이저 기술이 군용으로 처음 사용된 것은 1960년대 레이저 거리측정기가 개발되면서부터다. 레이저 거리측정기는 레이저 펄스를 조사해 목표물에 반사돼 돌아오는 시간을 측정함으로써 거리를 측정하는 기기이다. 이전까지는 주로 삼각 측량법을 이용한 거리측정기가 사용됐는데 레이저 거리측정기가 나오면서 포격 혹은 폭격의 정밀도가 크게 높아졌다. 이후 등장한 레이저 유도 폭탄은 현대전의 양상을 완전히 뒤바꾸게 된다. 베트남전 당시 미군은 월맹군의 주요 보급로인 탄호아 철교를 파괴하기 위해 3년간에 걸쳐 600여대의 항공기를 동원해 폭탄을 퍼부었지만 번번이 실패했다. 월맹군이 구축한 촘촘한 대공방어망과 항상 강한 바람이 부는 지형을 피해 저공 대신 고공 폭격에 의존한 탓에 명중률이 떨어진 것이다. 그러나 레이저 유도 폭탄이 개발된 뒤 1972년 단 한 번의 출격으로 철교를 폭파하는 데 성공했다. 이후 레이저를 유도무기뿐만 아니라 그 자체로 무기화하기 위한 연구개발에도 가속도가 붙었다. 하지만 경제성과 신뢰성이 쉽사리 입증되지 못했는데 산업용 레이저 기술이 크게 발전하며 중요한 전기를 맞게 됐다. 고체 레이저 위주였던 기존의 레이저 가공 산업이 광섬유 레이저 중심으로 재편되면서 마침내 실용성이 확보된 것이다. 광섬유 레이저 기술을 이용한 레이저 무기체계들이 속속 개발되는 가운데 기존의 고체 레이저를 무기화하기 위한 시도 역시 다시 활발해졌다. 레이저 매질에 구멍을 뚫고 그 사이에 굴절률이 같은 액체 냉매를 흘려 냉각효율을 증대시키는 고출력 액침 레이저(Liquid Laser) 기술이다. 레이저 무기의 실전성은 무궁무진하다. 빛의 속도로 직진하기 때문에 사실상 회피기동이 불가능하고 포물선을 그리는 재래식 포탄과 달리 정확도 역시 한층 뛰어나다. 전력만 공급되면 언제 어디서나 즉시 발사가 가능한 신속성과 함께 1회 발사 비용이 다른 무기체계보다 저렴하다는 것도 큰 장점이다. 미 회계감사원(GAO) 분석에 따르면 레이저 무기를 발사할 때 소요되는 비용은 총알을 사용하는 수준으로 저렴하다. 목표물에 장착된 각종 센서를 무력화하거나 동시에 여러 개의 목표물을 겨냥하는 다표적 교전도 가능하다. 레이저 무기의 이런 장점들은 특히 드론과 미사일이 주도하는 달라진 전장 환경에서 방어용으로 효과적이다. 이에 따라 주요 군사강국들은 표적에 일정 시간 지속해서 레이저를 조사해야 하는 레이저 무기체계의 단점을 극복하기 위한 연구개발에 많은 힘을 기울이고 있다. 특히 대륙간탄도미사일 요격을 목표로 1㎿급 고출력 레이저 무기체계 개발에 주력해온 미국은 2014년 최초로 중동 걸프만의 미 해군함정 USS 폰스에 30㎾급 레이저 무기를 장착한 데 이어 150㎾급 레이저 무기의 실전배치에도 성공한 것으로 전해진다. LWSD(Laser Weapon System Demonstrator)로 불리는 이 레이저 무기는 현재 10여척의 군함에 배치돼 있다. 해군에 먼저 적용된 것은 원양작전 수행 시 탄약 보급 없이 전력만으로도 연속 발사가 가능하기 때문이다. 다만 현재의 수준으로는 레이저 무기 단독으로 함정을 방어하는 데 한계가 있기 때문에 펠링스, 골기퍼 같은 기존 방어용 기관포와 상호보완적으로 사용되고 있다. 미 육군 역시 적의 드론 공격을 방어하기 위한 레이저 무기를 동맹국에 주둔한 미군에 배치했다고 공식적으로 밝혔다. 미 국방부는 구체적인 레이저 무기 배치 지역을 밝히지 않았지만 이스라엘을 방어하기 위해 중동 지역에 배치됐을 것으로 추정된다. 최근에는 이스라엘의 유명한 미사일 방공 시스템 아이언돔의 레이저 버전인 100㎾급 아이언빔, 독일 라인메탈 사가 개발한 30㎾급 스카이레인저 등도 실전배치를 앞두고 있는 상황으로 알려지고 있다. 영국도 시험발사에 성공한 50㎾급 드래건파이어를 2027년까지 해군함정에 탑재한다는 계획이다. 러시아, 중국, 프랑스, 인도, 튀르키예도 최근 몇 년간 레이저 시스템 개발에 막대한 투자를 거듭하는 것으로 전해진다. 우리나라도 2014년 북한 무인기 사태를 계기로 레이저 무기체계 개발에 박차를 가하고 있다. 당시 북한 무인기는 휴전선을 수시로 넘나들며 청와대를 비롯한 비행금지구역을 정찰한 사진이 발견되면서 우리 방공 대비 태세에 큰 비상이 걸렸다. 우선 육군이 운용하던 저고도 레이더로는 탐지가 불가능하다는 사실이 밝혀지면서 이스라엘제 저고도 레이더를 도입한 데 이어 레이저 대공방어 무기체계의 개발도 본격화됐다. 올해 하반기 우리 군의 실전배치 계획이 보도된 ‘블록-1’이 그것이다. 우리나라가 개발한 블록-1은 20㎾급 레이저 출력, 사거리 2~3㎞의 제원을 갖추고 있으며 군 당국의 무기 시험 평가에서 3㎞ 밖 표적 30대를 모두 파괴한 것으로 전해진다. 드론 등의 소형무인기는 10여초면 격추가 가능하고 1㎞ 내외의 짧은 거리에서는 수초 만에 격추할 수 있다. 1회 발사 비용도 2000원으로 전 세계 최저 수준으로 알려졌다. 이와 함께 군에서는 더 높은 30㎾급 출력에 트럭에 탑재돼 이동이 가능한 기동형 레이저 대공무기 ‘블록-2’, 드론뿐만 아니라 미사일 요격도 가능하며 해군 전투함과 공군 항공기에도 탑재할 수 있는 100㎾급 ‘블록-3’의 개발에도 주력하고 있다. 그렇다면 현재 당면 위협이 되고 있는 북한의 쓰레기 풍선도 이런 레이저 대공무기로 무력화가 가능할까? 결론부터 말하자면 충분히 가능하다. 하지만 쓰레기 풍선의 경우 재질 자체가 레이저 흡수가 적고 빛의 투과도 역시 높아서 보다 근거리에서 격추시키거나 레이저 조사시간을 늘려야 할 필요가 있다. 풍선 대신 레이저 흡수가 큰 오물 봉투나 연결부위, 기폭장치나 발열타이머 등을 파괴시키는 게 더 효과적일 수도 있을 것으로 보인다. 이에 대해서는 실제 전력화되는 레이저 대공무기를 이용해 보다 다양한 추가 실험이 진행될 것이라 여겨진다. KIST에서는 수십년 전부터 센서시스템연구센터, 나노포토닉스연구센터, 양자기술연구단 등 다양한 부서가 국방용 레이저 기술의 개발에 기여하고 있다. 특히 2022년에는 과기부와 국방부가 협의해 KIST에 미래국방 국가기술전략센터가 설치돼 KIST를 중심으로 많은 정부출연연구기관들의 다양한 원천기술을 국방 분야에 응용하도록 힘쓰고 있는 만큼 우리 국민의 불편과 불안을 가중시키고 있는 북한의 쓰레기 풍선 대응에서도 조만간 효과적인 대응책이 마련될 것으로 기대한다. ●전영민 연구본부장은 30여 년 간 산업용, 의료용, 국방용 레이저 관련 각종 융복합 연구를 통해 첨단 레이저 산업을 개척해왔다. 특히 첨단소재 관련 레이저 및 광센서 관련 응용연구와 과학기술정책 수립에 힘을 쓰고 있으며 레이저 기술의 국방관련 응용 연구에 많은 관심을 기울이고 있다. 현재 100여 명의 정규직 연구원과 8개의 연구센터로 구성된 KIST 첨단소재·시스템연구본부를 이끌고 있다. 전영민 KIST 첨단소재·시스템연구본부장
  • 기후변화 풀 열쇠는 ‘순환경제’… AI·바이오차로 해법을 찾자 [한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    기후변화 풀 열쇠는 ‘순환경제’… AI·바이오차로 해법을 찾자 [한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    지속 가능성의 한계에 부딪혀플라스틱 빨대·일회용 봉지보다종이빨대·에코백 더 큰 자원 소비‘탄소 상쇄 크레디트’도 효과 미미기업의 ‘그린워싱’ 꼼수로 활용돼대체재 생산·소비 촉진 지양돼야이산화탄소 감축 머리 맞대야매년 대기 중 이산화탄소 177억t‘재생 가능 에너지’는 한국에 불리재활용 통한 ‘순환경제’ 가장 적합기후·환경 AI 기술 적극 활용해야바이오차로 30년간 222억t 감축 기후변화로 인한 극단적인 날씨, 해수면 상승, 대기오염, 생물다양성 감소가 점점 더 심각해지고 있다. 지난 수십 년간 국제기구와 각국 정부, 기업과 시민단체들은 다양한 해결책을 제시해 왔다. 하지만 직설적으로 말하자면 환경 문제의 심각성을 알리는 퍼포먼스로서는 훌륭했지만, 실질적인 효과는 미미할 수밖에 없었다. 대부분 지속 가능성에 한계가 있기 때문이다. 사용 금지된 플라스틱 빨대와 일회용 비닐봉투가 대표적이다. 대체재인 종이빨대와 에코백이 실상 더 많은 자원을 소비한다. 미국 환경보호국(EPA) 분석에 따르면 종이를 생산할 때 배출되는 이산화탄소의 양은 플라스틱 빨대 원료인 폴리프로필렌을 생산할 때보다 5배가 더 많다. 덴마크 환경부는 면 재질 에코백은 7100번, 심지어 유기농 면으로 만든 에코백은 2만 번 이상 재사용하지 않을 경우 오히려 비닐봉투보다 환경에 악영향을 준다며 차라리 비닐봉지를 최대한 많이 재사용할 것을 권하고 있다. 종이컵 대신 권장되는 개인 텀블러도 마찬가지다. 텀블러 생산에 필요한 에너지, 세척할 때마다 필요한 물 사용량을 고려하면 이것 역시 수백 번 넘게 사용해야 환경적으로 이점이 있다. 그러는 사이 대부분의 가정에서는 언제 어디서 사거나 받아 왔는지 모르는 에코백과 텀블러가 처치 곤란한 애물단지로 쌓여 가고 있다. 또한 온실가스 배출 기업이 외부의 온실가스 감축 실적을 사오는 탄소 상쇄 크레디트도 이론적으로는 훌륭한 아이디어이지만, 실제로 환경에 긍정적인 영향을 미치지 않는다. 심지어 기업들이 탄소 배출을 줄이려는 노력보다 친환경 기업으로 위장하는 이른바 ‘그린워싱’의 꼼수로 활용될 가능성이 크다. 물론 일회용품 사용을 줄이려는 개인의 노력은 여전히 중요하다. 기후환경 문제가 목소리보다 행동이 필요한 일이라는 점에서 특히 더 그렇다. 하지만 일시적인 유행이나 트렌드로 또 다른 대체재 생산과 소비를 촉진할 일이 아니라 산업의 방향을 지속적으로 전환하는 것이 효과가 더 클 수밖에 없다는 것은 자명한 일이다. 환경 문제는 눈앞의 현상을 덮는 대증요법으로 해결되지 않는다. 근본적인 원인 제거 아니고는 답이 없다. 기후변화의 가장 근본적인 원인이 인간 활동에서 배출되는 이산화탄소라는 사실은 이제 부정할 수 없는 현실이다. 빌 게이츠의 책 ‘기후 재앙을 피하는 법’에 따르면 전 세계 이산화탄소 배출량의 발생 비중은 제조업 31%, 발전 27%, 식량 생산 19%, 교통 16%, 냉난방 7%의 순이다. 그나마 다행인 것은 지구의 토양과 바다가 이산화탄소 배출량의 약 60%를 흡수한다는 것이다. 하지만 대기 중에 매년 계속해서 추가되는 양이 177억t이다(그림 1). 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC) 2022년 보고서에 제시된 자료를 바탕으로 현재 기후변화 대응 주요 기술과 정책별 이산화탄소 기대 감축량 및 소요 비용, 환경적 영향 등을 살펴보면 다음과 같다. 먼저 ‘재생 가능 에너지’로 연간 약 50억~160억t의 감축이 전망된다. 넓은 면적이 필요해서 우리나라에는 불리한 방법이다. 태양광 패널은 제조 과정, 풍력 발전기는 야생 동물에 대한 영향 등 환경적 영향이 적지 않다. 설치 비용이 높고 토지 비용이 점점 많이 든다는 점도 고려 사항이다. ‘에너지 효율화’ 부문의 감축량 기대치는 연간 20억~45억t이다. 기존에 잘 발달한 인프라를 그대로 사용할 수 있으므로 별도의 설치 공간이 필요 없고 환경적 영향도 적다는 게 장점이다. ‘전기차 및 친환경 교통’에 의한 감축량은 연간 최대 30억t으로 예상된다. 소요 비용은 중간 정도. 특히 전기차는 내연기관차에 비해 환경적 영향이 확실히 긍정적이다. 그러나 배터리 생산과 폐기에 따른 환경적 영향을 잘 살펴야 할 필요가 있다. ‘탄소 포집 및 저장(CCS)’ 기술의 감축량은 연간 약 10억t이다. 기대만큼 효과가 크지 않고, 에너지 소비가 많다. 특히 탄소를 포집해 저장하는 시설의 장기적인 안전 문제 해결과 이에 따른 지역사회의 수용성이 가장 큰 걸림돌이다. ‘산림 복원’은 감축량도 연간 40억~150억t으로 상당히 크며, 소요 비용도 낮아서 기대가 크다. 그러나 아쉽게도 이미 산과 숲이 많은 우리나라에서는 새로운 산림 확보가 어려운 만큼 이산화탄소를 더 많이 흡수할 수 있는 수종 교체가 필요하다고 한다. ‘농업’ 부문에서의 최대 감축량은 55억t이며, 소요 비용은 중간 정도다. 대규모 재배를 위한 농지가 필요하다는 점, 생물다양성 부문에서 우려가 있다. 이렇게 모두를 합하면 연간 전체 감축량이 135억~450억t이라고 한다. 이 정도면 매년 대기 중에 추가되는 이산화탄소 177억t에 상당히 근접하지만 모두 실행이 될 거라고 기대하기는 어렵다. 여전히 경제체제 변화, 지역사회 중심의 접근, 개인의 행동 변화를 모두 아우를 새로운 접근법이 절실하다. 새로운 접근법으로, 순환경제는 제품의 수명 연장과 재사용, 재활용을 촉진해 자원 사용을 최소화하는 모델이다. 그렇지만 현재의 경제는 자원을 추출하고 소비한 뒤 폐기하는 선형경제 방식이다. 예를 들어 네덜란드 정부는 건물 해체 시 발생하는 폐기물을 새로운 건축 자재로 재활용하는 등의 방안을 통해 순환경제를 적극적으로 추진하고 있다(그림 2). 순환경제를 위해 우리나라가 도입할 수 있는 기술로 기후·환경 인공지능(AI) 기술을 꼽을 수 있다. 이 기술은 에너지 효율화, 대기오염 방지, 재활용, 농업 등에 큰 잠재력이 있다. 예를 들면 AI 스마트 그리드 시스템을 통해 전력 수요를 예측하고 에너지 공급을 최적화하며 온실가스 배출을 줄일 수 있다. 농업에서도 AI 기반의 스마트 관개 시스템은 토양 습도와 날씨 데이터를 분석, 필요한 양의 물을 적시 공급해 사용량을 줄이고 농작물의 생산성을 높일 수 있다. 또한 병충해 발생을 예측하고 새로운 방제 방법을 제안해 환경을 보호한다(그림 3). AI 기반의 드론과 센서 네트워크를 활용해 대기오염 데이터를 실시간으로 수집하고 분석함으로써 산업 활동과 교통량을 조절하게 될 것이다. AI 기반의 로봇은 폐기물 처리장에서 재활용 가능한 물질을 자동으로 분류해 재활용률을 향상시키고 처리 비용을 절감하는 데 효과적이다. 아직 널리 알려진 기술은 아니지만, 대기 중의 이산화탄소를 제거하고 저장하는 혁신적인 기술로 ‘바이오차’가 주목받고 있다. 바이오차는 에너지원으로 활용되는 식물, 동물, 미생물 등의 생물유기체를 통칭하는 바이오매스(biomass)와 숯을 뜻하는 차콜(charcoal)의 합성어로, 바이오매스에서 생성된 고탄소의 고형물을 가리킨다. 일반적으로 공기가 차단된 상태에서 목재를 ‘탄화’해 만들어지는 숯과 유사하게 버려지는 유기물을 산소가 없는 상태에서 고온으로 가열하면 유기물질은 열분해 과정을 거쳐 탄소 함량이 높은 고형물인 바이오차가 된다(그림 4). 바이오차는 기후변화 완화, 토양 개선, 폐기물 문제 해결이라는 세 가지 역할을 동시에 할 수 있다. 연간 약 2억t의 바이오차를 토양이나 폐광산에 저장할 경우 감축 가능한 이산화탄소의 양은 7억 4000만t으로 계산된다. 2020년을 기점으로 2050년까지 30년간 총감축량은 약 222억t에 달할 수 있다. 이는 기후변화 완화에 매우 중요하게 기여할 수 있다. 바이오차를 토양에 주입하면 작물 생장을 촉진하고 농업 생산성을 향상시킬 수 있다. 질소와 인 같은 영양분의 손실을 막고 토양의 산성화를 방지하며, 미생물의 성장을 촉진하는 효과가 있다. 바이오차를 활용해 인도 건조 지역의 토양을 개선하고 작물 생산성을 높이며 물 사용량을 줄이는 데 성공한 사례가 있다. 미국 시애틀에서도 공원과 녹지에 바이오차를 사용해 토양의 질을 개선하고 나무의 생장을 촉진하는 프로젝트가 진행되고 있다. 즉 폐목재, 농업 부산물, 가축 분뇨, 음식 쓰레기 등 폐기물 문제 해결도 바이오차의 중요한 역할이다. 기후변화와 환경 문제는 지금 당장 해결해야 하는 시급한 과제다. 이제는 환경 문제 해결을 위한 새로운 접근법에 대한 안목을 키워야 한다. 왜 기존의 해결책으로는 불충분한지, 어떤 새로운 접근법이 필요한지를 분석하고 앞으로 나아가야 할 방향을 결정해야 한다. 이를 위해 혁신적인 사고와 과감한 투자가 필요하다는 점을 잊지 말아야 한다. 정부가 변화를 주도하되 중요한 기술적 결정은 전문가들의 깊이 있는 검토를 거치도록 해야 한다. 비전문가인 정치인, 국회가 지나치게 개입해서는 안 된다. 이해당사자인 기업의 개입도 결국 부작용을 초래할 수밖에 없다. 따라서 정부와 전문가, 이해관계자 간의 협력이 필수적이다. 이를 통해 지속 가능한 미래를 만들어 가야 한다. ■정종수 책임연구원은 40년간 한국과학기술연구원(KIST)에서 근무하며 기후환경 분야 연구와 기술 상용화, 기술이전, 연구 행정, 창업까지 모든 단계를 경험해 ‘육각형 과학자’로 통한다. 과학 강연을 통해 대중에게 과학 지식을 효과적으로 전달하는 과학 커뮤니케이터로도 활동하고 있다. 정종수 KIST 지속가능환경연구단 책임연구원
  • 서울 국내 첫 양자기술 사업화 심화 교육

    서울시가 양자과학기술 사업화를 촉진하고 핵심 인재를 양성하기 위해 관련 교육 과정을 신설한다고 29일 밝혔다. 이 기술은 양자컴퓨터, 초신뢰 암호통신 등을 만드는 데 쓰여 미래 산업의 판도를 바꿀 ‘게임체인저’로 불린다. 서울시는 한국과학기술연구원(KIST)과 공동 주관하는 양자과학기술 교육 과정인 서울퀀텀캠퍼스의 ‘양자기술 사업화 심화 과정’를 새로 만들고 1기 교육생을 이날부터 다음달 30일까지 모집한다. 그간 양자과학기술 관련 기초과정 교육은 있었지만 기술 사업화 심화 과정 교육은 이번이 국내 최초다. 교육은 10월 8일부터 내년 2월까지 5개월간 진행한다. 이론교육과 실습 등으로 구성했다. 사업화 모델링 단계에서는 팀별 과제를 기술 멘토가 집중 지원한다. 유망한 과제가 나올 경우 서울시와 KIST가 투자유치 및 기술교류 협력을 지원하고 전시 참가 기회를 제공한다. 이해우 서울시 경제실장은 “서울퀀텀캠퍼스를 통해 양자산업 분야에서 유니콘 기업이 탄생할 수 있도록 적극 노력하겠다“고 밝혔다.
  • 차병원, 22일 ‘2024 엑소좀 혁신’ 심포지엄

    차병원, 22일 ‘2024 엑소좀 혁신’ 심포지엄

    경기 성남시 차병원은 오는 22일 오후 3시 판교 차바이오컴플렉스에서 ‘2024 엑소좀 혁신 심포지엄’을 개최한다고 14일 밝혔다. 엑소좀은 세포에서 분비되는 나노 크기의 이중지질막 형태로 이뤄진 작은 소포체로 재생 및 면역조절 효과가 있는 성분을 포함하고 있으며 약물을 원하는 표적에 전달해줄 수 있다. 엑소좀 기반 치료제는 살아있는 세포에서 분비되는 세포 외 소포를 분리, 정제해 개발하는 첨단바이오의약품 중 하나로 파킨슨병, 급성 뇌졸중 등 난치성 질환의 치료제나 질병 진단 도구, 약물 전달체 등의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이번 심포지엄에서는 엑소좀(세포 외 소포, EV) 연구의 최일선에서 활동하는 전문가들이 모여 연구 성과와 글로벌 사업화 방안 등 엑소좀 분야의 심도깊은 정보를 공유할 예정이다. 또 일본 니가타 대학교 슈지 테라이 교수를 비롯해 학계 및 산업계의 다양한 연사들이 참여해 엑소좀 치료 및 사업화 분야의 글로벌 개발과 관련한 최신 지견을 논의할 예정이다. 심포지엄은 권세창 차의료원 R&D사업화총괄 부회장의 환영사와 한국엑소좀학회 김완섭 회장의 축사를 시작으로 총 2개의 세션으로 구성된다. 첫째 세션은 ‘엑소좀 치료의 응용’을 주제로 ▲세포 외 소포를 이용한 간경변 치료의 과거와 현재(일본 니가타대학 슈지 테라이 교수) ▲신생아 난치성 질환의 중간엽 줄기세포 유래 세포 외 소포 치료(삼성서울병원 소아청소년과 장윤실 교수) ▲췌장, 담도의 악성 종양 엑소좀 바이오마커(구미차병원 소화기내과 김동욱 교수) ▲세포 외 소포 진단 및 치료를 위한 지역 병원과 한국 의료 허브구축을 위한 공동 연구(대구경북첨단의료산업진흥재단 성수은 선임) ▲차종합연구소의 세포 외 소포 치료 개발을 위한 연구(차종합연구원 성동경 책임) 강연이 진행된다. 둘째 세션은 ‘엑소좀의 상업화 및 기술적 접근’을 주제로 ▲세포 외 소포 치료의 격리와 정화에 대한 산업적 접근법(마티카바이오랩스 장원규 대표) ▲경구 약물 전달을 위한 엑소좀(KIST 양유수 교수) ▲스마트 약물전달 플랫폼(엠디뮨 배신규 대표) ▲높은 재생 및 항염증 능력을 가진 줄기세포 외 소포를 통한 난치성 질환 치료(스템엑소원 조쌍구 대표) ▲광 절단 가능한 단백질을 이용한 단백질 전달 플랫폼으로서의 엑소좀(엑소스템텍 조용우 대표) ▲엑소좀 산업화를 위한 새로운 해결책(엑셀세라퓨틱스 전형택 박사) ▲세포외 소포의 임상적 해석과 줄기세포가 재생의학에 미치는 영향 (이노스템바이오 양영일 CTO) ▲엑소좀 연구개발을 위한 미래 전략과 비전(포항공과대 고용송 교수)에 대한 강연이 이어진다. 이날 행사장에는 솔리더스인베스트먼트, 마티카바이오랩스, 오가노이드사이언스, 인비브, 차메디텍, 엑셀테라퓨틱스 등 바이오벤처의 투자 상담 부스 및 기업 홍보부스도 운영될 예정이다. 윤호섭 차종합연구원 원장은 “엑소좀 분야는 최근 급격한 발전을 이루고 있고, 그 잠재력은 의학, 생명공학뿐 아니라 다양한 산업 분야에 걸쳐 무궁무진하다”며 “이번 심포지엄을 통해 학계와 산업계의 전문가들이 협력해 새로운 연구 방향을 제시하고, 실질적인 협력 관계를 형성해 첨단 엑소좀 연구와 기술을 통합하는 새로운 플랫폼 모델을 이끄는데 기여할 것”이라고 말했다.
  • 더 뜨겁게 더 빨리 열린 ‘이상기후 지옥문’… 1.5℃ 지켜야 산다[한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    더 뜨겁게 더 빨리 열린 ‘이상기후 지옥문’… 1.5℃ 지켜야 산다[한국과학기술연구원(KIST) 함께하는 과학 다이브]

    인류 위협하는 ‘그린스완’1.5℃는 인류·생태계 보전 하한선이대론 2100년 지구온도 3.2℃ 상승가뭄·폭우 빈발해 40억명 물부족북극 빙하 녹고 60% 생물종 멸종인류가 경험 못한 최악 위기 ‘경고’온실가스 감축만이 살길韓, 신재생 3배 늘었지만 아직 부족좁은 국토 탓 태양광·풍력 쉽지 않아빌딩 벽면 등 이용한 도심형 태양광CO2를 화학원료로 재활용 연구도온실가스 감축·지속 성장 ‘두 토끼’이번 여름 정말 덥다. 더위가 찾아온 시기도 더 빨라졌다. 5월부터 때 이른 무더위로 조짐이 이상하더니 6월에 벌써 평년의 4배가 넘는 폭염일수를 기록했다고 한다. 이런 예상 밖의 더위는 이제 연례행사가 돼 가고 있다. 기상청이 발간한 이상기후 보고서에 따르면 지난해 우리나라의 이상고온 발생일수는 57.8일이다. 거의 두 달에 걸쳐 아열대 수준의 폭염을 경험했다는 것이다. 그냥 덥기만 하면 차라리 다행이다. 두 배로 늘어난 장마철 누적 강수량과 도깨비 폭우로 인한 물난리에 인명과 재산 피해 규모도 갈수록 커지고 있다. 이는 비단 우리만의 문제가 아니다. 최근 세계 금융가에는 ‘그린스완’이란 낯선 단어가 회자되고 있다고 한다. 일단 발생하면 예기치 못한 경제위기로 번지는 ‘블랙스완’처럼 전 지구적 기후변화의 충격파가 식량난, 에너지 위기 등과 맞물려 인류가 전에 겪어 보지 못한 초대형 위기로 발전할 수 있다는 경고다. 이런 우려는 그간 기후 위기로부터 상대적으로 안전하다고 여겨져 온 유럽과 북미 대륙의 선진국들마저 사상 최악의 가뭄과 홍수, 폭염과 산불에 시달리며 더욱 고조되고 있다. 국제사회의 기후변화 공동 대응을 촉구해 온 유엔의 발언 수위도 “집단자살”(2022), “지옥문을 열었다”(2023), “세상을 구하는 데 남은 시간은 앞으로 2년”(2024) 등으로 점점 더 세지고 있다. 강경하다 못해 극단적이기까지 한 유엔의 이런 표현들은 지난해 3월 최종 발간된 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change, 기후변화에 관한 정부 간 협의체) 제6차 보고서에 기반을 두고 있다. IPCC는 세계기상기구와 유엔환경계획이 기후 위기 대처를 위해 1988년 공동 설립한 유엔 산하 국제기구다. IPCC의 분석은 세계 각국의 엇갈리는 이해관계와 대립 속에서도 국제사회가 결국 유엔기후변화협약(1992)→교토의정서(1997)→파리협약(2015)까지 한층 더 강력한 공동 대응을 결의하게 만드는 중요한 지렛대가 됐다. 이런 공로를 인정받아 2007년에는 노벨평화상까지 수상한다. 하지만 2021년부터 순차적으로 공개돼 온 이번 IPCC 6차 보고서는 최종 승인에 필요한 195개 참가국 간 합의가 매우 힘들었던 것으로 전해진다. 그만큼 충격적이고 논란이 큰 내용들이 담겼기 때문이다. 전 세계 234명의 과학자들이 1만 4000개의 개별 연구자료를 분석한 결과를 집대성한 IPCC 6차 보고서는 첫 장부터 예사롭지 않았다. “인간의 영향이 대기, 바다, 육지의 온도를 높인 것이 명백하다”(It is unequivocal that human influence has warmed the atmosphere, ocean and land)라는 확정적인 성명으로 시작된 것이다. 또한 이미 자연계 전반에 걸쳐 광범위한 변화가 발생했으며, 최근의 변화 규모와 상태는 지금껏 인류사에 전례가 없던 것임을 수많은 증거가 뒷받침하고 있다는 것이었다. 이 같은 내용을 토대로 IPCC 6차 보고서는 “이 상태(세계 각국의 온실가스 감축 목표가 더 높아지지 않는 경우)로는 21세기 안에 지구 온도 상승폭을 1.5℃ 이내로 제한하기가 어려울 것”이며 “2100년 지구의 온도는 3.2℃까지 높아질 것”이란 전망을 내놨다. 현재 국제사회가 지구 온도 상승의 마지노선으로 삼고 있는 1.5℃는 인류의 존속과 생태계 보전을 확보할 수 있는 최소한의 하한선이다. 이번 보고서가 더 충격적인 점은 2019년 발표된 ‘1.5℃ 특별보고서’의 예측보다 지구가 더 빨리 뜨거워졌기 때문이다. 특별보고서는 1.5℃ 기온 상승 도달 시점을 2052년 무렵으로 예측했는데 이번 보고서에서는 그보다 10년 이상 빠른 2040년에 도달할 것으로 예상하고 있다. 또한 IPCC 보고서는 그나마 가장 좋은 시나리오로 여겨지는 1.5℃ 내에서 지구 온도 상승을 막아도 전례 없는 기상이변의 증가는 피할 수가 없다고 말한다. 여기에서 0.5℃가 추가 상승할 때마다 기상이변의 빈도와 강도는 더욱 심해지는데 2℃가 높아지면 최소 두 배, 3℃ 이상에서는 네 배가 될 것이라 내다보고 있다. 또한 가뭄과 폭우가 빈발하며 전 세계 절반 이상인 40억명이 물 부족에 시달리게 되고 60%의 생물종은 멸종할 것으로 분석했다. 동시에 온실가스 감축이 당초 목표보다 빠르게 이뤄져도 이미 진행 중인 빙하 유실과 해양 온난화, 해수면 상승, 심해 산성화에 따라 2050년이 되기 전 북극의 빙하가 1년 중 한 번 이상은 거의 녹아 없어지는 현상을 목격하게 될 것이라고 한다. 하지만 예상보다 심각한 전망에도 불구하고 여전히 희망의 여지는 남아 있다. IPCC 6차 보고서 가운데 지구온난화를 막기 위해 각국 정부와 시민들이 실천할 수 있는 일들을 열거하고 있는 제3실무그룹 보고서는 가장 먼저 현재 인류가 배출하는 온실가스를 급격히 감축해 1.5℃의 기존 목표를 달성하고 이어 온실가스 순흡수에 나서야 한다고 강조한다. 특히 지구의 기온 상승에 큰 영향을 미치는 에너지 부문에서 화석연료 사용의 감소, 저탄소 에너지 자원의 확대, 에너지 효율성 증대 및 보존의 필요성이 제시되고 있다. 더불어 온실가스 배출량의 약 20%를 차지하는 산업 부문에서도 생산과 수요 관리, 효율 개선, 자원 순환 등 가치사슬 전반에 걸쳐 온실가스를 감축하려는 노력이 필요하다고 밝히고 있다. 그렇다면 현재 우리나라의 기후변화 대응 노력은 어떻게 이뤄지고 있을까. 가장 대표적인 것이 화석연료 사용량 감축과 신재생에너지의 확대이다. 2022년 기준 우리나라의 에너지원별 발전량 현황을 보면 여전히 화석연료를 이용한 발전이 60%를 차지하고 있지만 원자력 29.6%, 신재생 8.9%로 친환경 에너지의 발전 비중도 계속 늘고 있다. 신재생에너지의 경우 10여 년간 3배가 늘어난 수치이지만 적게는 20%부터 많게는 80%에 이르는 주요 국가들과 비교했을 때는 여전히 매우 낮은 편이다. 이는 좁은 국토로 인해 태양광과 풍력 등 재생에너지 자원이 빈약할 수밖에 없는 우리나라의 태생적인 지리적 여건 때문이기도 하다. 이에 따라 우리나라에서는 전기를 대량 생산할 수 있는 태양광 발전 단지 조성과 더불어 도심형 발전의 확대를 고려한 연구개발도 활발하다. 빌딩의 벽면, 기둥, 자동차 지붕 같은 곡면에 설치할 수 있는 유연하고 무게가 가벼운 필름 형태의 얇은 태양전지 개발이 그것이다. (그림①) 이와 함께 한국이 세계 최고의 기술력을 자랑하고 있는 이차전지, 즉 에너지저장 기술을 더욱 고도화하기 위한 움직임도 매우 활발하다. 생산된 전기를 저장했다가 필요할 때 꺼내 쓰는 에너지저장장치(ESS·Energy Storage System)는 신재생에너지 단지뿐만 아니라 전력망에 연결해 전력예비율을 조절하는 데도 사용할 수 있어 재생에너지 발전의 효율성을 극대화할 수 있는 방안이다. 또한 전 세계 저탄소 정책의 핵심이 되고 있는 전기차의 핵심 부품인 만큼 여러모로 온실가스 저감에 크게 기여할 수 있다. 좀더 적극적인 방법으로 대기 중의 온실가스를 포집해 이를 우리에게 유용한 화합물로 재활용하는 기술 개발도 이뤄지고 있다. 최근에는 이런 온실가스 포집·재활용 방안을 더 효율화하기 위해 전통적인 화학적 방법을 개선해 전기화학적인 방법을 이용하는 전기화학 공정(e-Chemical) 개발도 추진되고 있다. 이 기술이 특히 더 주목받는 것은 서로 양립하기 힘든 온실가스 감축과 지속가능한 산업 성장을 동시에 해결할 수 있는 일거양득의 방안이기 때문이다. (그림 ③④) 여전히 많은 이들이 ‘아직은 아니겠지’라며 기후변화의 위협을 애써 외면한다. 하지만 IPCC 6차 보고서는 “이미 시작됐다”고 단언하며 기후변화 대응을 위한 범지구적 협력과 연대를 호소하고 있다. 우리나라를 비롯한 전 세계의 온실가스 감축 및 재활용 기술 개발과 각국 시민들의 절박한 친환경 실천 노력이 우리 모두의 최대 위기인 기후변화 극복에 큰 힘이 될 수 있기를 간절히 기원한다. ■ 정경윤 본부장은 25년 이상 에너지 관련 연구에 매진해 왔다. 이차전지 연구를 기반으로 하고 있으며 에너지 관련 연구 및 정책 등에도 관심을 많이 가지고 있다. 에너지 관련 혁신적인 기술 개발을 통해 기후변화 대응에 일조하고자 하며 이러한 일들을 같이 하고 있는 KIST 지속가능미래기술연구본부의 본부장을 맡고 있다. 정경윤 KIST 지속가능미래기술연구본부장
  • [단독] ‘대학원생도 노동자’ 인정받았더니… 갈등 유발 낙인 [빌런 오피스]

    [단독] ‘대학원생도 노동자’ 인정받았더니… 갈등 유발 낙인 [빌런 오피스]

    노동위 첫 판정 이끈 학생연구원교수들 보이콧에 학위 과정 중단 대학원생 학생연구원도 ‘노동권을 보호 받아야 할 노동자’라는 노동위원회의 첫 판정을 이끈 장본인인 이모(30)씨가 이후 학위 과정을 제대로 이수하지 못한 것으로 24일 뒤늦게 확인됐다. 한 교수가 지도하지 않기로 결정한 학생이라면 다른 교수들도 제자로 삼지 않는 관행, 이른바 ‘학계 보이콧’ 현상이 작동했기 때문으로 보인다. 문제는 약 2년 전 시작됐다. 이씨는 당시 과학기술연합대학원대(UST)에서 석·박사 통합과정을 밟으며 병역특례 복무를 위해 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서도 학생연구원으로 근무하고 있었다. 그러다 2022년 1월쯤 이씨는 지도교수로부터 “근태가 불량하고 연구 실적이 저조해 더 지도할 수 없다”는 통보를 받았다. 지도교수 확인 없이는 KISTI에 근무할 수 없고, KISTI 근무를 안 하면 병역특례 복무가 중단된다. 이렇게 되면 군대를 다시 가야 하는 처지가 된다. 이에 이씨는 부당해고 구제를 신청했고, 노동위원회에서 신청이 수용되면서 올해 8월 말까지 KISTI에서 병역특례 복무를 이어 갈 수 있게 됐다. 그러나 이씨의 미래는 여전히 불안하다. 이씨는 서울신문과의 통화에서 “부당해고 판정 이후 제게 주홍 글씨가 찍혔는지 다른 어떤 연구실로도 가지 못하고 있다”며 난감해 했다. 역으로 이씨의 전 지도교수는 “노동위 부당해고 인정으로 이씨와 분리 조치됐다”며 난색을 표했다. ‘학계 보이콧’ 현상 때문에 대학 내 ‘갑질 교수’가 완전히 사라지지 않는다는 지적도 나온다. 서울신문이 대학 연구실 평판 공유 사이트인 김박사넷에 게시된 1130건의 연구실 평판 중 교수진에 대한 평가 361건을 분석해 보니 D+ 이하 최하 평가는 1.4%(5건), 그 위 단계인 C+ 미만 평가가 7.2%(26건)이었다. 이들 교수에 대해 “폭언을 일삼는다”거나 “자살해야 멈추실 건가요”와 같은 한 줄 평이 달리고 있지만 연구실을 바꿀 방법은 찾기 어려운 실정이다. ■한국직업능력연구원 서유정 연구위원 등이 지난해 근로자 1200명을 조사, 한국형 직장 내 괴롭힘 자가진단 기준을 개발했습니다. 링크를 복사해서 붙이면 괴롭힘 자가진단을 하고 결과를 확인할 수 있습니다. https://saloo993.github.io/workplace-bullying-diagnosis1
  • 전북대에 ‘반도체공동연구소’ 들어선다…교육부 공모 선정

    전북대에 ‘반도체공동연구소’ 들어선다…교육부 공모 선정

    전북대학교가 반도체사업 육성 핵심 대학으로 인정받았다. 교육부는 올해 반도체공동연구소를 공모한 결과 전북대와 강원대 등 두 곳을 선정했다고 23일 밝혔다. 서울대 반도체 공동연구소를 중심 대학으로 비수도권 지역에 권역별 연구소를 지정해 공유 체계를 마련하는 게 이번 공모의 취지다. 전북대는 그동안 전북도와 전주시, 완주군 등 지자체는 물론 자동차융합기술원, KFE(한국핵융합에너지연구원) 반도체 장비 진흥화연구단, KIST 전북분원 등 유관 연구기관, 그리고 동우화인캠, 한솔케미컬 등 지역 반도체 기업 등 범 지역적으로 굳건한 협력체계를 구축해 유치에 도전해왔다. 특히 현대자동차를 비롯한 지자체와 지역의 대학들, 지역 연구기관, 반도체 관련 기업체 등 모두 43곳과 협약을 체결하고 반도체공동연구소 유치를 위한 협력체계를 구축했다. 지역 정치권 역시 정동영 국회의원 등을 필두로 지역구 모든 국회의원이 연구소 유치를 염원하는 기자회견을 별도로 개최하는 등 확실한 지원 사격도 했다. 이번 반도체공동연구소 유치를 통해 전북대는 공동연구소 건립비 164억과 장비비 280억 원 등 모두 444억원을 지원받게 됐다. 여기에 전북도 63억원, 전주시 30억원, 완주군 15억원, 전북대 자체 투입 50억원 등 158억원의 대응 자금을 더하면 총 602억원을 확보한 거나 다름없다. 안정적 교육·연구 프로그램 운영, 핵심 장비 도입, 사업 종료 후 자립화 운영 계획 수립까지 원활하게 사업을 수행할 수 있는 발판이 마련된 것이다. 전북대는 기존 반도체 공정연구센터 증개축을 통해 지하 1층, 지상 3층의 연면적 3,800㎡ 규모의 반도체공동연구소를 건립하고, 내부에 핵심 공정 특화 시스템을 구축하는 한편, 강화된 안전 규정을 적용한 팹 안전시설도 갖출 계획이다. 또한 분석실과 강의실, 세미나실, 디바이스 설계 실습실, XR기반 스마트 공정 실습실 등도 배치해 지역 전체의 반도체 교육과 연구의 핵심 메카로 만들 방침이다. 아울러 전북대는 반도체 산업 인력양성을 위한 전주기 교육 생태계를 조성하고 지·산·학·연과의 인·물적 교류를 활성화 해 지역사회와 산업체 대학 간의 공유 생태계를 조성하고, 지속 가능한 지역의 상생발전으로까지 이어지도록 할 계획이다. 양오봉 총장은 “지역 반도체 산업 발전을 위한 최고의 인재 양성이 가능하게 됐다”면서 “대학의 우수 인프라를 잘 활용해 세계적 경쟁력을 갖춘 반도체 전문 인력을 양성할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다. 김관영 지사는 “이번 반도체공동연구소 공모 사업 선정으로 전북도의 새로운 첨단산업 육성의 기반을 마련하는 계기가 될 것”이라면서 “반도체 산업의 경쟁력 강화와 발전을 할 수 있는 기회가 되길 바란다”고 말했다.
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