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안녕하세요 고재원 기자입니다.

jawon1212@donga.com

취재분야

2024-10-22~2024-11-21
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동식물3%
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  • 美 반세기만의 달 탐사 첫발 내디뎠다

    인류가 반세기 만에 다시 달로 향하는 첫걸음을 내디뎠다. 1972년 아폴로 17호 착륙 이후 재개된 유인 달 탐사 계획 ‘아르테미스’의 1단계로 우주발사체 ‘스페이스 론치 시스템(SLS)’이 발사에 성공한 것이다. 미국항공우주국(NASA)은 현지 시간 16일 오전 1시 48분(한국 시간 16일 오후 3시 48분) 미 플로리다주 케이프커내버럴 우주군기지 케네디우주센터에서 SLS가 성공적으로 발사됐다고 밝혔다. 당초 8월 말 첫 발사를 시도했지만 기술적 문제와 기상 악화로 연거푸 발사가 연기됐었다. SLS는 2014년부터 개발이 착수돼 약 230억 달러(약 30조 원)가 투입된 NASA의 2단 우주로켓이다. 높이는 30층 건물 정도인 111.25m다. 지구 저궤도에 143t의 탑재체를 올릴 수 있어 지금까지 인류가 개발한 로켓 가운데 추력이 가장 크다. SLS에는 캡슐형 우주선 ‘오리온’이 실렸다. 유인 우주선으로 설계됐지만 이번에는 사람 대신 마네킹 3개를 태웠다. 아폴로 13호의 무사 귀환(1970년)을 이끈 우주인 ‘아르투로 캄포스’의 이름을 딴 남성 마네킹 1개에는 우주복을 입혔다. 여성 마네킹 두 개에는 방사능 감지기와 센서를 부착했다. 아르테미스 계획 2단계부터 사람을 태울 수 있는지 시험하는 용도다. 그리스 신화에 나오는 달의 여신 이름을 딴 아르테미스 계획의 최종 목표는 2025년까지 인류를 달에 보내는 것이다. 아르테미스 계획은 비행체의 성능을 시험하는 1단계 무인 계획, 통신과 운항 시스템을 시험하는 2단계 유인 계획에 이어 최종 3단계에선 인류 역사상 최초의 여성 우주인을 포함한 4명의 인류를 달에 보내는 것이 목표다. NASA는 아르테미스 계획을 달 우주정거장과 달 기지 구축, 최종적으로는 화성 유인 탐사와 심우주 탐사로 이어지는 로드맵의 첫 단계로 보고 있다. SLS에서 분리된 오리온은 이달 말 지구에서 45만616km 떨어진 지점에 도달한다. 1970년 아폴로 13호가 도달한 40만169km를 넘어서는 기록으로, 오리온이 2025년 우주비행사를 태우고 이 지점에 도달하면 인류가 역사상 지구에서 가장 멀리 비행한 기록을 세우게 된다. 오리온은 달 궤도에 진입해 임무 수행을 하다가 12월 중순경 지구로 귀환해 미국 캘리포니아주 샌디에이고 해안에 낙하할 예정이다. 유창경 인하대 항공우주공학과 교수는 “미국이 주도하는 아르테미스 프로젝트는 인류가 함께 도전하는 달 탐사 사업”이라며 “지난해 5월 10번째로 참여한 한국도 우주 탐사나 개발 쪽에서 협력할 여지가 크다”고 말했다.고재원 동아사이언스기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-11-17
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  • 반세기 만에 달 향한 ‘아르테미스’의 최종 목표는

    인류가 반세기만에 다시 달로 향하는 첫 걸음을 내딛었다. 1972년 아폴로 17호 착륙 이후 재개된 유인 달 탐사계획 ‘아르테미스’의 1단계로 우주발사체 ‘스페이스 론치 시스템’(SLS)이 발사에 성공한 것이다. 미국항공우주국(NASA)은 현지시간 16일 오전 1시 48분(한국시간 16일 오후 3시 48분) 미 플로리다 주 케이프커내버럴우주군기지 케네디우주센터에서 SLS가 성공적으로 발사됐다고 밝혔다. 당초 8월 말 첫 발사를 시도했지만 기술적 문제와 기상 악화로 연거푸 발사가 연기됐었다. SLS는 2014년부터 개발이 착수돼 약 230억 달러(약 30조 원)가 투입된 NASA의 2단 우주로켓이다. 높이는 30층 건물 정도인 111.25m다. 지구 저궤도에 143t의 탑재체를 올릴 수 있어 지금까지 인류가 개발한 로켓 가운데 추력이 가장 크다. SLS에는 캡슐형 우주선 ‘오리온’이 실렸다. 유인 우주선으로 설계됐지만 이번에는 사람 대신 마네킹 3개를 태웠다. 아폴로 13호의 무사 귀환(1970년)을 이끈 우주인 ‘아르투로 캄포스’의 이름을 딴 남성 마네킹 1개에는 우주복을 입혔다. 여성 마네킹 두 개에는 방사능 감지기와 센서를 부착했다. 아르테미스 계획 2단계부터 사람을 태울 수 있는지 시험하는 용도다. 그리스 신화에 나오는 달의 여신 이름을 딴 아르테미스 계획의 최종 목표는 2025년까지 인류를 달에 보내는 것이다. 아르테미스 계획은 비행체의 성능을 시험하는 1단계 무인 계획, 통신과 운항 시스템을 시험하는 2단계 유인 계획에 이어 최종 3단계에선 인류 역사상 최초의 여성 우주인을 포함한 4명의 인류를 달에 보낸다는 목표다. NASA는 아르테미스 계획을 달 우주 정거장과 달 기지 구축, 최종적으로는 화성 유인 탐사와 심우주 탐사로 이어지는 로드맵의 첫 단계로 보고 있다. SLS에서 분리된 오리온은 이달 말 지구에서 45만616km 떨어진 지점에 도달한다. 1970년 아폴로 13호가 도달한 40만169km를 넘어서는 기록으로, 오리온이 2025년 우주비행사를 태우고 이 지점에 도달하면 인류가 역사상 지구에서 가장 멀리 비행한 기록을 세우게 된다. 오리온은 달 궤도에 진입해 임무 수행을 하다가 12월 중순경 지구로 귀환해 미국 캘리포니아 주 샌디에이고 해안에 낙하할 예정이다. 유창경 인하대 항공우주공학과 교수는 “미국이 주도하는 아르테미스 프로젝트는 인류가 함께 도전하는 달 탐사 사업”이라며 “지난해 5월 10번째로 참여한 한국도 우주 탐사나 개발 쪽에서 협력할 여지가 크다”고 말했다. 고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-11-16
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  • NASA 우주발사체 ‘SLS’ 발사 재도전… 유인 달 탐사 신기원 여나

    인류 역사상 최강 우주발사체인 ‘스페이스 론치 시스템(SLS)’이 16일 오전 1시 4분(한국 시간 16일 오후 3시 4분) 발사 재도전에 나선다. 앞서 8월 말 첫 발사를 시도했지만 기술적 문제와 기상 악화로 연거푸 발사가 연기됐었다. 이번 발사에 성공하면 반세기 만에 사람을 달로 보내려는 미국의 유인 담 탈사계획 ‘아르테미스’의 첫 시작을 알리게 된다. 13일 미국항공우주국(NASA)에 따르면 SLS는 4일(현지 시간) 미국 플로리다주 케네디우주센터 39B 발사대로 옮겨져 현재 각종 장비 점검 과정을 거치고 있다. 예정대로라면 16일 발사된다. 짐 프리 NASA 부국장은 “발사에 자신감이 없었다면 발사대로 옮기지 않았을 것”이라고 말했다. 앞선 발사에서 불거진 문제점들을 보완한 SLS에는 마네킹 3개를 태운 우주선 ‘오리온’이 실린다. 아폴로 13호의 무사 귀환(1970년)을 이끈 우주인 ‘아르투로 캄포스’의 이름을 딴 남성 마네킹 1개에는 우주복을 입혔다. 우주비행사들이 임무 수행 과정에서 착용할 우주복의 성능을 파악하는 용도다. 각각 ‘헬가’와 ‘조하르’라는 이름의 여성 마네킹 두 개에는 방사능 감지기와 센서를 부착했다. 비행 과정에서 발생하는 가속도와 진동, 방사능 노출량 등을 기록해 아르테미스 계획 2단계부터 사람을 태울 수 있는지 시험하게 된다. 그리스 신화에 나오는 달의 여신 이름을 딴 아르테미스 계획의 최종 목표는 2025년까지 인류를 달에 보내는 것이다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “우리는 달에서 살고 일하는 방법을 배우기 위해 다시 달로 돌아가는 것”이라며 “지금까지 아폴로 세대였다면 앞으로 아르테미스 세대가 될 것”이라고 말했다. 아르테미스 계획은 비행체의 성능을 시험하는 1단계 무인 계획, 통신과 운항 시스템을 시험하는 2단계 유인 계획에 이어 최종 3단계에선 인류 역사상 최초의 여성 우주인을 포함한 4명의 인류를 달에 보내는 게 목표다. NASA는 아르테미스 계획을 달 우주정거장과 달 기지 구축, 최종적으로는 화성 유인 탐사와 심우주 탐사로 이어지는 우주개발 로드맵의 첫 단계로 보고 있다. SLS에 오리온과 함께 실리는 초소형위성(큐브샛) 10기도 임무 수행에 나선다. 달과 함께 지구를 공전하며 달 표면에서 물과 자원을 탐사하고, 작은 소행성 주위를 맴돌면서 주변 환경을 관측하고 추후 소행성 탐사를 위한 정보를 수집한다. 16일 발사가 이뤄지면 SLS에서 분리된 오리온은 내달 초 지구에서 45만616km 떨어진 지점에 도달한다. 1970년 아폴로 13호가 도달한 40만169km를 넘어서는 기록이다. 오리온이 2025년 우주비행사를 태우고 이 지점에 도달하면 인류가 역사상 지구에서 가장 멀리 비행한 기록을 세우게 된다. 오리온은 달 원거리 역행궤도(DRO)에 진입해 임무 수행을 하다가 내년 초 지구로 귀환해 미국 캘리포니아주 샌디에이고 해안에 낙하할 예정이다. 총 42일간의 일정으로 비행거리가 210만 km에 이른다. SLS 외에도 대형 우주발사체들의 발사가 속속 이어지고 있다. 미국 우주개발기업 스페이스X는 이달 1일 케네디우주센터에서 미 우주군 위성을 실은 ‘팰컨 헤비’를 발사했다. 팰컨 헤비는 높이 70m, 폭 12.2m의 대형 발사체로 보잉747 18기가 한 번에 내는 힘과 유사한 추력을 가졌다. 노스럽그러먼이 개발한 대형 우주발사체 안타레스 역시 7일 버지니아주 왈럽스섬 미드애틀랜틱지역우주공항에서 발사에 성공했다. 높이 42.5m, 폭 3.9m의 안타레스는 약 8000kg의 화물을 지구 저궤도에 올릴 수 있다.스페이스 론치 시스템(SLS)2014년 개발이 착수돼 230억 달러(약 31조 원)가 투입된 2단형 우주발사체다. 높이가 30층 건물 정도인 111.25m에 이른다. 지구 저궤도에 143t의 탑재체를 올릴 수 있어 지금까지 인류가 개발한 로켓 가운데 추력이 가장 큰 것으로 평가받고 있다. 하지만 SLS가 우주로 향하는 길은 순탄치 않았다. 8월 29일, 9월 3일, 9월 27일 각각 발사를 시도했지만 엔진의 온도 센서 결함, 수소연료 누출, 허리케인 이언의 북상 등으로 발사가 취소됐다. 고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-11-14
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  • “이 연결고리에 치료제 개발 열쇠 있다”

    병을 퇴치하기 위한 인류의 노력이 계속되고 있지만 질환과 질환 간의 연결고리는 여전히 미스터리다. 예를 들어 암 환자는 치매에, 치매 환자는 암에 잘 걸리지 않는다는 건 알려졌지만 왜 그런지는 아직 밝혀지지 않았다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 환자가 치매에 걸리기 쉬운지, 아니면 반대로 잘 걸리지 않는지도 명확한 답을 찾지 못했다. 질환 간 연결고리를 찾는 난제에 도전하는 연구 책임자인 이영호 난치성질환-질환 커뮤니케이션 융합클러스터장(KBSI 바이오융합연구부 책임연구원·사진)을 지난달 24일 충북 오창 소재 한국기초과학지원연구원(KBSI)에서 만났다. 이 융합클러스터장은 “세계 최초로 암과 퇴행성 질환, 감염병 3대 질환 간 연결고리를 찾는 연구에 나선다”며 “연결고리를 찾는 일은 치료법을 찾는 기점이 될 것”이라고 말했다. 난치성질환-질환 커뮤니케이션 융합클러스터(이하 클러스터)는 과학기술정보통신부 산하 출연 연구기관을 관리하는 국가과학기술연구회(NST)가 지원하는 다학제 융합클러스터 연구개발 사업이다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 유행 시 검사 현장에서 변이 바이러스 여부를 15분 만에 판별하는 진단키트, 코로나19 합성항원 백신 후보물질 발굴 등의 성과를 낸 ‘신종바이러스 융합연구단(CEVI 융합연구단)’처럼 NST 산하 과학기술 분야 출연 연구기관이 역량을 모으는 형태로 운영된다. 클러스터는 융합연구를 통해 질환 간 연결고리를 찾는 게 목표다. 이 클러스터장이 소속된 KBSI가 주관 기관이며 한국과학기술연구원(KIST), 한국생명공학연구원, KAIST, 서울대병원, 서울보라매병원, 지아이바이옴, 지아이셀 등 국내 연구기관과 대학, 기업을 비롯해 미국 존스홉킨스대, 영국 칼리지런던대, 일본 요코하마시립대 등 해외 유명 기관들까지 31개 기관이 참여했다. 이 클러스터장은 “최종적으로 치료제나 질환 발병을 확인할 수 있는 ‘바이오마커’ 등을 개발하는 게 목표”라며 “이 정도 규모로 융합연구단이 짜인 것은 처음”이라고 말했다. 이 클러스터장은 질환과 질환 간 연결고리 근간으로 단백질을 꼽고 있다. 단백질 분석 전문가인 그는 “치매 등 여러 퇴행성 질환의 원인이 되는 아밀로이드 피브릴이란 응집체는 단백질이 구조 변형을 일으키며 축적된다”며 “이 축적이 일어나면 암 세포 증식을 막는 것으로 추정되는데 치매 환자가 암에 걸리지 않는 결과가 나타날 수 있다”고 말했다. 이어 “다만 아직 추가 연구가 필요하다”면서 “이런 연결고리를 구체적으로 규명할 것”이라고 덧붙였다. 이 클러스터장에 따르면 ‘코로나19 바이러스가 치매를 유발한다’ 혹은 ‘유발하지 않는다’는 상반된 연구 결과들이 최근 등장하고 있다. 결론은 다르지만 두 질환 간 분명 연결고리가 있다는 것을 의미한다. 이 클러스터장은 “연결고리 연구는 코로나19 혹은 치매를 치료하는 기점이 될 수 있다”고 말했다. 클러스터 사업은 7월 시작됐다. 바이오 기업이 클러스터 사업에 참여하고 있는 만큼 기초 연구 성과가 나오면 바로 상용화에 돌입하겠다는 계획이다. 이 클러스터장은 “국내에는 아직 이러한 질환 간 질환 커뮤니케이션을 증빙할 수 있는 확실한 기전 연구가 부족하다”며 “내년 6월까지 어떤 특정 질환에 대한 연구를 할지 구체화할 계획”이라고 밝혔다.오창=고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-11-14
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  • 다누리, 128만km 거리 우주서 ‘BTS 뮤비’ 보냈다

    한국의 첫 달 궤도선 ‘다누리(KPLO)’가 약 128만 km 떨어진 우주에서 지구로 영상과 사진을 보내왔다. 우주인터넷 성능 검증에 성공한 것이다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원, 한국전자통신연구원(ETRI)은 7일 “다누리가 우주에서 영상과 사진 등 데이터를 성공적으로 보내왔다”고 밝혔다. 이번 데이터는 ETRI가 개발한 우주인터넷 탑재체를 통해 전송됐다. 우주인터넷 탑재체는 지상과 달리 수시로 통신이 끊기는 우주 환경에서 데이터 전송을 검증하기 위해 개발됐다. 성능 검증을 위해 8월 25일 지구에서 약 121만 km 떨어진 거리에서, 10월 28일에는 128만 km 거리에서 전송 실험을 진행했다. 특히 탑재체에 미리 저장해둔 방탄소년단(BTS)의 다이너마이트 뮤직비디오를 ETRI 전경 사진과 함께 지구로 전송했다. 우주인터넷은 지상인터넷과 달리 통신이 수시로 끊겨 데이터 소실 위험이 있다. 이 때문에 데이터를 분할해 전송하고 통신 중계 장치에 저장하는 작업이 필요하다. 이번 데이터 역시 미국항공우주국(NASA)과 항우연의 통신 중계 장치를 거쳐 ETRI로 전달됐다. 과기정통부는 “이번 시험은 임무 목적상 통신 거리인 약 38만 km보다 3배 이상 떨어진 거리에서 수행됐다는 점에서 의미가 있다”고 밝혔다. 우주인터넷 탑재체는 심우주 탐사 시 탐사선이 카메라로 촬영하는 동영상을 실시간으로 지구로 전송하는 데 쓰일 것으로 기대된다. 다누리에는 우주인터넷 탑재체를 포함해 총 6개 탑재체가 실려 있다. 대부분 정상 작동하는 것으로 파악된다. 항우연이 개발한 고해상도 카메라는 9월 15일부터 한 달간 매일 한 차례 달의 공전 과정을 촬영했다. 9월 24일에는 사진 15장을 촬영해 달이 지구를 도는 과정을 생생히 담아냈다. 한국지질자원연구원이 개발한 감마선분광기 역시 블랙홀이 탄생하며 발생한 감마선 폭발을 관측하는 데 성공했다. 이번 폭발은 인류가 최초로 관측한 블랙홀 탄생 관련 감마선 폭발로 미국과 유럽 등에서도 동시에 관측됐다. 한편 다누리는 2일 3차 궤적 수정 기동을 성공적으로 마쳤다. 궤적 수정 기동은 다누리가 안정적으로 예정된 궤적을 따라 항해하도록 오차를 보정하는 작업이다. 7일 기준 지구로부터 약 105만 km 떨어진 거리에서 시속 0.54km 속도로 달로 이동하고 있다. 내달 17일 달 궤도에 도착한 후 감속을 통해 12월 말 달 임무 궤도에 진입한다. 내년 1월부터 1년간 달 착륙 후보지 발굴 등 과학기술 임무를 본격적으로 수행한다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-11-08
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  • “뇌 질환 치료하는 ‘브레인칩’… 기술적 문제 해결해야 상용화”

    지난달 말 서울 성북구 정릉 메디사이언스파크. 한 실험실에 들어서자 책상 위에 놓인 케이지 속 실험 쥐 한 마리가 분주히 먹이를 먹고 있었다. ‘모자’처럼 생긴 장비를 쓰고 있던 실험 쥐는 연구원이 노트북을 조작하자 먹이 먹는 행위를 멈췄다. 케이지 옆에 놓인 컴퓨터 화면에서는 실험 쥐의 뇌 신호가 변했다는 그래프가 요동치고 있었다. 뇌공학연구실을 이끄는 조일주 고려대 의대 교수(사진)는 “쥐가 쓰고 있는 모자는 바로 ‘브레인칩’”이라며 “브레인칩으로 뇌에 약물을 투여해 행동을 제어하고 뇌 신호까지 실시간으로 관찰할 수 있다”고 말했다. 기존의 브레인칩은 실시간 뇌 신호 관찰이 힘들어 약물을 정밀하게 조절하거나 행동을 제어하기 어려웠다. 하지만 조 교수가 개발한 칩은 약물 투여와 뇌 신호 측정이 동시에 가능하다. 미세 유체채널과 정밀한 투여량 조절이 가능한 초소형 펌프가 달려 있다. 칩 안에는 뇌 신호 측정용 전극도 집적돼 있어 약물에 반응하는 뇌 신호에 대한 정밀 측정이 가능하다. 무게도 약 4.6g으로 매우 가볍다. 브레인칩은 뇌 신호를 읽거나 뇌에 전기적 자극을 주는 역할을 하는 장치다. 뇌 표면에 부착하거나 뇌 속에 삽입하는 방식으로 구현된다. 과학자들은 인간의 뇌에 전기적 자극을 가하면 변화가 일어난다는 사실을 1870년대 처음 밝힌 이후 1950년대부터 구체적 연결고리를 찾는 기초연구를 본격적으로 수행했다. 1990년대 후반부터는 축적된 기초연구를 토대로 브레인칩을 만들고 간질이나 우울증 같은 뇌 질환 치료에 적용하기 시작했다. 치매 등 퇴행성 뇌질환 치료 가능성을 인정받으며 브레인칩 관련 기업들도 속속 나오고 있다. 테슬라 창업자 일론 머스크가 이끄는 뉴럴링크가 대표적이다. 뉴럴링크는 지난해 돼지와 원숭이 등을 대상으로 동물 실험을 마쳤으며 인간 대상 실험을 진행하겠다고 공언했다. 국내에서는 우울증 전자약 기업 와이브레인 등이 있다. 조 교수는 “업계에서 브레인칩의 산업적 가치가 크다고 판단하고 있는 것”이라고 분석했다. 시장조사업체 그랜드뷰리서치에 따르면 세계 브레인칩 시장 규모는 2020년 46억 달러(약 6조5200억 원) 수준이며, 2028년까지 연평균 9.1% 성장률을 보일 것으로 분석된다. 조 교수 역시 창업을 고려하고 있다. 연구팀이 개발한 기술들을 기업에 이전하는 형태로 사업화를 추진할 생각이다. 다만 아직 상용화를 위해 풀어야 할 기술적 과제들이 남아 있다. 조 교수에 따르면 현재 브레인칩 기술 수준으로 측정할 수 있는 뇌 신호는 2만 개 정도인데, 약 800억 개에 달하는 뇌 신호 종류에는 턱없이 부족한 수준이다. 뇌에 상처를 내지 않는 ‘비침습성’ 확보도 관건이다. 조 교수는 “중증 질환 외에 두통 같은 일반적 병에도 쓰이기 위해선 뇌에 상처를 내지 않고 브레인칩을 사용할 수 있는 방법을 찾아야 한다”고 했다. 무엇보다 사람들이 받아들일 수 있는 수용성이 중요하다는 게 조 교수의 생각이다. 그는 “브레인칩 기술 발전과 함께 사람의 생각을 읽어낸다는 우려가 현실로 나타날 수 있다”며 “뇌 신호도 의료 정보 중 하나로 취급해 보안을 강화해야 한다”고 말했다. 그렇다고 우려가 현실화되지 않았는데 너무 앞질러 규제하는 것도 바람직하지 않다고 조 교수는 지적했다. 그는 “기술 발전 속도에 맞춰 고민을 통해 해결책을 함께 고안하게 될 것”이라고 했다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-11-07
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  • 크릴새우 삼키다 꿀꺽… 수염고래, 매일 미세플라스틱 43kg 먹는다

    몸길이가 최대 27m에 달하는 수염고래가 하루 약 1000만 개의 미세 플라스틱을 섭취한다는 연구결과가 나왔다. 주로 크릴새우 등 먹이를 통해 축적되는 것으로 나타났다. 생선 등 해양 생물을 섭취하는 인간의 체내에도 많은 양의 미세 플라스틱이 축적되고 있음을 암시하는 연구결과다. 국내 해양 전문가들은 한반도 주변 바닷물에서 미세 플라스틱 농도가 높아져 체내에서 미세 플라스틱이 발견된 어류가 빠른 속도로 늘고 있는 것으로 보고 있다. 인류에 대한 미세 플라스틱의 위협이 가속화되고 있다는 분석이 나온다.○ 수염고래, 하루 약 43.6kg의 미세 플라스틱 섭취 매슈 사보카 미국 스탠퍼드대 홉킨스해양연구소 연구원과 샤이럴 카헤인라포트 미국 캘리포니아주립대 연구원은 2010∼2019년 미 캘리포니아주 몬터레이만 주변에 서식하는 수염고래 191마리를 관찰한 결과를 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 2일(현지 시간) 공개했다. 연구팀은 수염고래의 등 뒤에 행동 측정기를 달고 추적한 결과 주로 수심 50∼250m에서 먹이를 먹는 것으로 나타났다. 이 수심은 미세 플라스틱이 가장 많이 부유하는 곳이다. 연구팀은 해당 수심에 부유하는 평균 미세 플라스틱의 양, 수염고래가 먹는 먹이의 양, 빈도 등을 기반으로 미세 플라스틱 섭취 정도를 분석했다. 그 결과 수염고래 한 마리가 하루 약 1000만 개의 미세 플라스틱을 섭취하는 것으로 나타났다. 무게로 따지면 약 43.6kg의 미세 플라스틱을 먹는 것이다. 바닷물에 들어있는 미세 플라스틱 자체보다 수염고래가 먹이로 삼는 크릴새우 등에 축적된 미세 플라스틱의 양이 98∼99%를 차지했다. 연구팀은 “사람이 먹는 멸치나 정어리가 먹이로 삼는 크릴새우는 먹이사슬의 가장 아래에 위치해 있다”며 “결국 사람도 많은 양의 미세 플라스틱을 섭취하고 있다는 의미”라고 말했다. 미세 플라스틱은 통상 직경이 1μm(마이크로미터·1μm는 100만분의 1m)∼5mm 크기의 플라스틱을 일컫는다. 플라스틱이 마모되거나 태양광 분해 등으로 잘게 부서지며 생성된다. 낚싯줄이나 스티로폼 부표, 페트병, 섬유 등에서 주로 만들어진다. 얼굴에 발라 문지르다가 물로 씻어내는 클렌징이나 스크럽 제품에도 미세 플라스틱이 있다. 미국 비영리단체인 ‘5대 환류대 연구소’가 2007∼2013년 24회에 걸쳐 바다 표본을 채취해 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석했더니 지구 전체 해양에 약 26만9000t에 이르는 미세 플라스틱이 존재하는 것으로 나타났다. 세계자연보전연맹(IUCN)은 바다에 버려지는 플라스틱 쓰레기 중 15∼31%가 미세 플라스틱이라고 분석한다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 플라스틱 사용량이 늘면서 해양 속 미세 플라스틱의 양은 더욱 늘었을 것으로 추정된다. 이에 따라 해양생물에 축적되는 미세 플라스틱도 증가할 것으로 전망된다. 뉴질랜드 환경부가 지난달 13일 발표한 보고서에 따르면 뉴질랜드 근해 어류 4마리 중 3마리에서 미세 플라스틱이 발견됐다. 국내 상황도 비슷하다. 홍상희 한국해양과학기술원 생태위해성연구부 책임연구원은 “미세 플라스틱이 발견되는 국내 어종들이 증가하고 있는 것으로 추정된다”고 밝혔다. ○ 미세 플라스틱의 체내 축적으로 인류에 악영향 우려 미세 플라스틱은 입자 크기가 작을수록 독성이 있을 것으로 예측된다. 세포막을 통과할 가능성이 높아지기 때문이다. 산화방지제 같은 첨가제도 다량 포함돼 있어 생명체 내에서 문제를 일으킬 가능성이 높은 데다 해양 환경에서 주변 오염물질이 흡착될 수 있다. 미세 플라스틱 축적 양이 많을수록 독성도 높을 것으로 분석된다. 실제 미세 플라스틱 축적에 따른 악영향은 증명되고 있다. 2월 김진수 한국원자력의학원 방사선의학연구소 선임연구원팀은 미세 플라스틱이 난치성 신경발달장애인 자폐스펙트럼을 유발한다는 분석을 내놨다. 이다용 한국생명공학연구원 희귀난치질환연구센터 선임연구원팀은 지난해 12월 미세 플라스틱이 영·유아의 뇌 발달 이상을 유발한다는 분석을 내놨다. 이 선임연구원은 “사람의 혈액이나 모유, 대변, 태반 등에서 미세 플라스틱 축적이 발견되고 있다”며 “미세 플라스틱 축적량이 많을수록 악영향도 클 것으로 분석되는데 이를 증명하는 연구들이 최근 2년 사이 쏟아지고 있다”고 밝혔다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-11-04
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  • 한파-폭염 등 이상기후… 우주서 일주일 전에 징후 발견한다

    폭우와 폭염, 한파 등 이상기후를 미리 예측하기 위한 국제 우주 위성 프로젝트 ‘합동극지위성시스템(JPSS)’이 본격 가동에 들어간다. 위성이 촬영한 지구 관측 영상을 통해 이상기후가 발생하기 최소 3일 전, 최대 7일 전 징후를 파악하는 것이 목표다. 2011년부터 시작된 JPSS 프로젝트는 미국 항공우주국(NASA)과 미국 해양대기청(NOAA), 유럽기상위성기구(EUMETSAT), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 등이 참여하는 글로벌 프로젝트다. 총 5개 위성 관측 영상으로 운영되는데 2011년과 2017년 2기의 위성이 이미 각각 발사됐고, 세 번째 위성인 JPSS-2 위성이 곧 발사될 예정이다. NASA는 “북극에서 남극까지 궤도를 돌며 지구를 관측해 이상기후 예측의 적시성과 정확성을 크게 높여줄 것”이라고 밝혔다.○ 최첨단 관측 장비 탑재, 촘촘하게 모니터링28일 NASA에 따르면 JPSS-2 위성은 11월 1일 오후 6시 25분(현지 시간) 미국 캘리포니아 반덴버그 우주군 기지에서 미국 유나이티드 론치 얼라이언스(ULA)의 로켓 아틀라스V 401에 실려 발사된다. 발사 후 목표 궤도인 고도 약 833km에 안착하면 기존 위성들과 함께 하루에 14번 북극과 남극을 오가며 적도를 지나쳐 지구를 관찰한다. 하루 두 번 지구 전체를 촬영하도록 설계됐다. JPSS는 위성을 쏘아 우주에서 지구 환경 데이터를 수집하고 기후 모니터링을 실시하는 프로젝트다. 온도와 습기, 구름, 강우량, 화산재, 초목, 해양 등 지구 전역에서 관측 데이터를 수집한다. 수집한 데이터로 기상 예보 정확도를 높이고 이상 기후와 기후변화에 대비하는 게 목적이다. 이번 발사 이후 2028년과 2032년에도 각각 발사가 예정돼 있다. 총 5대의 위성이 약 50분 간격으로 지구 극에서 극으로 돌며 차례로 촬영한다. EUMETSAT과 미 우주군 위성도 함께 지구 관측을 돕는다. JPSS 위성은 오후에, EUMETSAT의 위성은 아침에, 우주군 위성은 새벽에 궤도를 돌며 시간별로 데이터를 수집하는 방식이다. 위성에는 최첨단 관측 장비 4개가 탑재돼 있다. ‘첨단 기술 극초단파 측심기(ATMS)’는 대기 수분과 온도를 측정해 기후 모니터링의 정확도를 높인다. ‘크로스트랙 적외선 측심기(CrIS)’로는 고해상도 3차원(3D) 수분·압력 및 온도 정보를 얻을 수 있다. 엘니뇨·라니냐 등 규칙적으로 나타나는 기후 현상에 대한 연구에 도움이 될 것으로 전망된다. 오존층의 상태를 추적하는 장비(OMPS)와 가시광선·적외선 관측기(VIIRS)도 실려 있다.○ 이상기후 예측하려면 전 지구 관측 자료 필요기후변화 등으로 최근 들어 전 지구적으로 한파, 폭염, 가뭄 등 이상기후가 자주 발생하고 있다. 과학자들은 위성을 활용해 이런 이상기후가 발생하기 전에 예측하기 위해 노력하고 있다. 우주 공간의 위성은 시시각각 변화하는 구름의 이동이나 기상 상태 등을 연속적으로 촬영할 수 있다. 이를 토대로 풍속과 방향을 계산한 실측 데이터를 이상기후 예측 모델에 학습시키면 정확도는 더욱 높아진다. 손은하 기상청 국가기상위성센터 위성기획과 기상연구관은 “일례로 올해 8월 발생한 집중호우는 지구온난화로 한반도의 대기 중 수증기량 증가가 원인으로 꼽혔는데, 지난 3년간 위성자료를 분석한 결과 수증기가 지속적으로 남쪽에서 서해안 쪽으로 올라왔다는 것을 확인할 수 있었다”고 했다. 기후를 예측할 때 위성을 이용한 연구가 필요한 이유는 한 지역의 기후가 다른 곳에도 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 손 기상연구관은 “엘니뇨, 라니냐 등 적도에서 발생하는 현상이 국내 기후에 영향을 주기도 한다”며 “전 지구를 관측한 자료를 확보하면 예보의 정확도를 높일 수 있다”고 했다. 한국은 지구 자전 속도와 같은 속도로 지구 주위를 도는 정지궤도 위성인 ‘천리안2B호’를 운영 중이다. 천리안2B호 역시 이상기후 예측에 활용될 것으로 기대된다. 손 기상연구관은 “천리안 2A 같은 정지궤도 위성은 우리나라를 포함한 동아시아 지역을 관측하는 데 특화돼 있는 반면 JPSS-2 같은 저궤도 위성은 전 지구적인 관측이 가능하다는 장점이 있다”고 밝혔다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com이영애 동아사이언스 기자 yalee@donga.com}

    • 2022-10-31
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  • “패키징 분야 열세인 한국 반도체, 범국가적 전략 세워야”

    한국 주력 산업인 반도체 위기론이 고개를 들고 있다. 국내 반도체 기업들의 수익성이 지속적으로 하락하고 있는 데다 반도체를 둘러싼 미중 갈등이 악재로 떠오르고 있다. 뉴욕타임스는 19일자에서 “한국이 미국과 중국 사이에 끼여 난처한 상황에 처해 있다”며 한국의 반도체 산업 관련 외교 행보와 분석 기사를 게재하기도 했다. 위기 상황에 대한 해법을 듣기 위해 연구기관에서 반도체 분야만 연구해 온 김형준 한국과학기술연구원(KIST) 차세대반도체연구소장을 18일 서울 성북구에 있는 KIST에서 만났다. 김 소장은 “잊을 만하면 반도체 위기론이 나오는 것은 반도체에 대한 국가 차원의 로드맵이 없기 때문”이라고 진단했다. 다른 국가가 잘하는 부분을 좇는 ‘패스트 팔로어’ 전략만을 내세웠다고 지적한 것이다. 김 소장은 “반도체 회로의 선폭을 줄이는 미세화 공정은 미국에서 먼저 손을 댄 분야지만 삼성전자나 SK하이닉스가 대만 TSMC 등 경쟁 기업보다 우위에 있을 정도로 잘 따라잡았다”며 “하지만 이제 경쟁은 첨단 패키징으로 넘어갔는데 한국은 이 분야에서 한참 뒤처져 있다”고 설명했다. 해외 경쟁기업들은 이미 한계에 다다른 미세화 공정 대신 서로 다른 반도체를 연결하고 포장하는 패키징 기술로 반도체 자체 성능을 높이는 데 집중하고 있다. 한국이 다시금 후발주자로 서게 된 셈이다. 김 소장은 “TSMC와 미국 인텔은 이미 이 분야에서 선두를 달리고 있다”며 “연구개발(R&D) 분야의 범국가적인 로드맵을 그려왔기 때문”이라고 말했다. 김 소장에 따르면 TSMC는 약 10년 전부터 첨단 패키징 기술 개발에 집중해왔다. TSMC 내 실험설비들을 개방해 학계와 정부출연연구기관이 함께 연구했다. 이 과정에서 범국가적 로드맵을 그리고 20∼30년 후를 함께 준비해 왔다는 설명이다. 김 소장은 “한국은 그간 ‘기업이 잘하는데 왜 정부가 세금을 투자해 연구해야 하냐’는 식으로 반도체 산업을 민간 영역에 국한시켰다”고 지적했다. 이어 “국내 학계나 정부출연연구소는 반도체 중소기업의 현안을 해결하는 정도의 역할만 해왔다”며 “그 결과 현재 국내 학계와 출연연에 있는 반도체 연구 전문 인력을 모두 합쳐도 200여 명에 불과하다”고 덧붙였다. 미국의 경우 전문 인력이 약 2400명으로 한국의 10배가 넘고, 중국은 한국의 수십 배에 이르는 것으로 분석된다. 다만 국내 연구자들도 소수정예로 반도체 전쟁 무기를 준비해왔다. 김 소장은 “KIST 연구진과 이종호 과학기술정보통신부 장관, 최기영 서울대 교수 등은 2016년부터 차세대 AI 반도체로 꼽히는 뉴로모픽 기술 개발에 집중해왔다”며 “그 결과 세계 최고 수준의 고집적 대규모 디지털 뉴로모픽 반도체 설계 지식재산권(IP)을 선제 확보하는 등의 성과를 냈다”고 말했다. 김 소장은 반도체 전쟁에서 승리하기 위해서는 지금이라도 정부와 산학연이 힘을 합쳐야 한다고 강조했다. 김 소장은 또 “우리가 개발해 온 뉴로모픽 반도체는 국가의 무기가 될 수 있는 반도체다. 학계와 출연연에서 연구 중인 양자 기술도 반도체에 혁신을 일으킬 수 있다”며 “산학연이 함께 20∼30년 후를 그리며 반도체 전략을 세워 나가야 한다”고 했다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-28
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  • 정재승 교수, 상상으로 조종하는 로봇 팔 개발

    머릿속 상상만으로 작동하는 로봇팔이 국내에서 개발됐다. 뇌 신호 해독 기술을 기반으로 향후 의료 보조기기 개발에 활용될 것으로 기대된다. 24일 KAIST는 정재승 뇌인지과학과 교수(사진) 연구팀이 이 같은 연구 결과를 국제학술지 ‘저널오브뉴럴엔지니어링’에 9월 발표했다고 밝혔다. 사람이 상상할 때 발생하는 뇌 신호는 뇌에 깊숙이 미세전극을 심지 않는 이상 정확히 파악하기 힘들다. 그렇다고 뇌에 전극을 깊게 심으면 뇌에 손상이 갈 수도 있다. 연구팀은 뇌에 전극을 꽂으면서도 큰 손상이 가지 않을 만한 뇌 부위인 ‘대뇌피질’에 주목했다. 장상진 박사과정생은 “신경세포체가 모여 있는 대뇌피질은 어느 정도 정확한 상상 뇌 신호를 파악할 수 있는 적정한 부위”라고 했다. 연구팀은 측정한 상상 뇌 신호에 기계학습 기법을 더해 측정 정확도를 높였다. 그 결과 환자가 상상한 팔 뻗기 방향을 약 80% 정확도로 예측하는 데 성공했다. 연구팀은 또 로봇팔에 측정한 상상 뇌신호를 연동시켜 의도한 방향으로 로봇팔이 이동하는지 실험했다. 네 가지 방향에 대한 의도를 읽어 정확하게 목표물에 도달하는 데 성공했다. 이번 기술은 향후 사지 마비 환자를 비롯한 운동장애 환자들을 도울 수 있을 것으로 기대된다. 다만 상용화를 위해선 비침습적 기술 개발 등의 과제를 해결해야 한다. 정 교수는 “장애인마다 상이한 뇌 신호를 맞춤형으로 분석할 수 있다”며 “의수를 대신할 로봇팔을 상용화하는 데 기여할 것”이라고 말했다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-25
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  • 상상만으로 로봇팔 움직인다…KAIST 연구팀 ‘뇌-기계 인터페이스’ 개발

    머릿속 상상만으로 작동하는 로봇팔이 국내에서 개발됐다. 뇌 신호 해독 기술을 기반으로 향후 의료보조기기 개발에 활용될 것으로 기대된다. 24일 KAIST는 정재승 뇌인지과학과 교수 연구팀이 이 같은 연구결과를 국제학술지 ‘저널오브뉴럴엔지니어링’에 지난 9월 발표했다고 밝혔다. 사람이 상상할 때 발생하는 뇌 신호는 뇌에 깊숙이 미세전극을 심지 않는 이상 정확히 파악하기 힘들다. 그렇다고 뇌에 전극을 깊게 심으면 뇌에 손상이 갈 수도 있다. 연구팀은 뇌에 전극을 꽂으면서도 큰 손상이 가지 않을 만한 뇌 부위인 ‘대뇌피질’에 주목했다. 장상진 박사과정생은 “신경세포체가 모여 있는 대뇌피질은 어느 정도 정확한 상상 뇌 신호를 파악할 수 있는 적정한 부위”라며 “두피 밖에서 얻은 상상 뇌신호보다 훨씬 더 정확하다”고 했다. 가령 축구 경기장 밖에서는 사람들의 함성소리를 구분할 순 없지만 경기장 안에 들어가면 바로 옆 관중의 소리를 구분할 수 있다는 설명이다. 연구팀은 측정한 상상 뇌 신호에 기계학습 기법을 더해 측정 정확도를 높였다. 그 결과 환자가 상상한 팔 뻗기 방향을 약 80% 정확도로 예측하는 데 성공했다. 연구팀은 또 로봇팔에 측정한 상상 뇌신호를 연동시켜 의도한 방향으로 로봇팔이 이동하는지 실험했다. 네 가지 방향에 대한 의도를 읽어 정확하게 목표물에 도달하는 데 성공했다. 이번 기술은 향후 사지 마비 환자를 비롯한 운동장애 환자들을 도울 수 있는 것으로 기대된다. 다만 상용화를 위해선 비침습적 기술 개발 등의 과제를 해결해야 한다. 정 교수는 “장애인마다 상이한 뇌 신호를 맞춤형으로 분석할 수 있다”며 “의수를 대신할 로봇팔을 상용화하는 데 기여할 것”이라고 말했다. 고재원 동아사이언스기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-24
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  • “코로나19 이후 팬데믹 대응 땐 의사과학자가 답 내놓을 것”

    신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스는 끊임없이 변이를 일으키고 있다. 영국 배스대에 따르면 매주 1회 이상 새로운 변이가 발생하는 것으로 추정된다. 하지만 이는 추정에 불과하다. 변이가 어떻게 발생할지는 예측 불가다. 당연히 기존 백신이나 감염으로 얻어진 면역이 새 변이에 보호 효과를 가질지도 알 수 없다. 미국면역학회장을 지낸 웨인 요코야마 미 세인트루이스 워싱턴대 의대 교수(사진)는 14일 서울 중구 한 호텔에서 진행된 인터뷰에서 “새 변이에 대한 답은 아무도 모른다”며 “하지만 코로나19 이후 다가올 또 다른 팬데믹 때는 의사과학자가 차이를 만들 것”이라고 전망했다. 의사과학자는 의사이면서 기초의학과 과학을 연구하기 위해 충분한 기간 동안 훈련을 받은 이들을 말한다. 의사 자격(MD)과 박사 학위(PhD)를 모두 가진 이들이다. 요코야마 교수도 2017∼2018년 미국면역학회장을 지낸 의사과학자다. 내과 류머티즘 전문의로 활동하며 선천면역을 담당하는 자연살해세포(NK세포) 등을 연구하는 기초면역연구소 소장을 맡고 있다. 요코야마 교수는 세인트루이스 워싱턴대 내 의사과학자 양성 프로그램인 ‘MSTP’의 책임자이기도 하다. 미국 내 최대 규모의 의사과학자 양성 프로그램인 MSTP에서 그는 교과 과정 개발부터 진로 지도까지 참여하고 있다. 그로부터 교육받은 의사과학자만 약 500명이다. 그는 의사과학자들을 의사와 과학자들을 이어주는 가교라고 설명했다. 그는 “임상에는 환자가 있지만 실험실이 없고, 실험실에는 환자가 없다”며 “환자만 아는 의사들과 의학지식이 전혀 없는 과학자를 연결하는 역할은 의사과학자만 할 수 있다”고 말했다. 의사와 과학자 간 연결은 바이러스 변이를 포함해 현재 난제로 꼽히는 문제들을 풀어줄 것이라는 게 요코야마 교수의 기대다. 그는 “당뇨병이 인슐린 문제 때문에 발생한다는 사실은 약 100년 전에 밝혀졌지만 아직까지도 당뇨병을 어떻게 예방하거나 극복할지 모르고 있다”며 “어떤 질환이든 근본적인 연구가 필요하며 의사과학자들의 역할이 중요하다”고 했다. 현재 미국에서는 45개 의대에서 의사과학자를 양성하고 있다. 국내에서도 포스텍과 KAIST 등 연구중심 과학기술 특성화 대학들이 관련 의학전문대학원 설립을 준비하는 등 의사과학자 양성을 위한 프로그램을 준비 중이다. 요코야마 교수는 한국이 의사과학자 양성에 관심을 기울이는 것에 대해 “전 세계적으로 의사과학자 수가 부족한 상태로 미국을 포함한 세계가 환영할 일”이라고 평했다. 그는 “의사과학자들의 성과를 전 세계가 활용할 수 있다”며 “코로나19 극복을 위한 기초연구나 백신 개발 등 주역도 모두 의사과학자”라고 말했다. 요코야마 교수는 한국의 의사과학자 양성안에는 ‘한국이 잘하는 것’이 포함돼야 한다고 강조했다. 그는 “미국 의대들도 각자 잘하는 분야를 적용해 프로그램을 구성하고 특기를 살리고 있다”며 “공학 기술이 강한 한국은 관련 기술을 적용하거나 최근 주목받고 있는 컴퓨팅 기술들을 특기로 살릴 수 있을 것”이라고 말했다. 의사과학자 양성에서 보상과 같은 현실적 문제는 걸림돌로 작용한다. MD와 PhD를 모두 갖고 있지만 이를 반영한 보상을 받긴 힘들다. 요코야마 교수는 “미국도 동일하게 겪는 문제”라며 “현재는 의사의 임금이 의사과학자보다 10배 이상 많다”고 말했다. 요코야마 교수는 결국 의사과학자에 대한 열망을 심어주는 것이 중요하다고 강조했다. 그는 “나 역시 의사과학자로 환자를 치료하고 질환을 연구하는 데 열망이 있었다”며 “의사과학자 양성 프로그램엔 그런 열망을 심어주는 내용들이 반영되어야 한다”고 말했다. 고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-24
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  • 골칫거리 ‘굴 껍데기 폐기물’ 산업자원으로 재탄생

    버려지는 굴 껍데기를 탄소 포집에 쓰이는 산화칼슘으로 재활용하는 기술이 개발됐다. 박진원 연세대 화공생명공학과 교수 연구팀은 21일 “산화칼슘은 탄소와 결합해 탄산칼슘이 되는데 콘크리트 등 건설 소재나 플라스틱과 화장품 제조, 약물 전달 매개체에 쓰일 수 있다”며 이 같은 연구 결과를 공개했다. 굴 껍데기 폐기물은 국내에서 연간 28만 t가량 발생한다. 폐기물 처리에 어촌 주민과 해당 지방자치단체가 골머리를 앓고 있는 실정이다. 연구팀은 굴 껍데기의 주성분이 칼슘이란 점에 주목했다. 껍데기를 잘게 부숴 가루로 만들고 물에 녹여 산화칼슘으로 만든 후 탄소를 투입해 산업적으로 활용성이 높은 ‘경질’ 탄산칼슘을 만드는 기술을 개발했다. 경질 탄산칼슘은 입자 크기가 나노(10억분의 1m) 수준인 것을 의미하는데 입자 크기가 마이크로(100만분의 1m) 단위인 ‘중질’ 탄산칼슘보다 반응성이 좋아 산업적 활용도가 높다. 연구팀은 굴 껍데기 1t당 0.6t의 산화칼슘을 생산할 수 있다고 밝혔다. 이 정도 양이면 0.4t의 탄소와 반응시켜 경질 탄산칼슘을 만들어낸다. 굴 껍데기 1t으로 0.4t의 탄소를 포집해 산업에 활용하는 재료를 만들어내는 셈이다. 연구팀은 “탄소 포집이 상온상압의 조건에서 이뤄지기 때문에 기존의 고온고압 조건보다 소모 비용이 적고, 굴 껍데기 처리 기술 역시 일정 부분 상용화돼 경제성에서도 우위가 있다”고 밝혔다. 박 교수는 “골칫거리였던 굴 껍데기 폐기물을 처리하며 탄소도 포집할 수 있다”며 “기후변화 위기 대응에 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구는 일본 폐기물자원순환학회에 올해 9월, 한국 폐기물자원순환학회에 이달 초 발표됐다. 특허 등록 과정을 마치고 올해 말 국제 학술지에 게재될 예정이다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-21
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  • ‘역가, 더블링’이 무슨 뜻?… 10명 중 4명 “방역용어 의미 잘 몰라”

    국민 10명 중 6명은 방역용어를 만들 때 연구자 입장에서 정확한 표현보다는 대중이 이해하기 쉬운 용어를 선정해야 한다고 생각하는 것으로 나타났다. 또 10명 중 6명이 한자어나 영어보다 순우리말 용어를 선호한다고 답했다. 동아사이언스는 9일 한글날을 맞아 국어문화원연합회와 ‘의과학용어 이해도 높이기’ 기획의 일환으로 국민 1000명을 대상으로 설문조사를 진행했다. 20대부터 60대까지 남성과 여성 각 500명이 설문에 응했다. 표본오차는 95% 신뢰수준에 ±3.1%포인트다. 조사대상 용어는 대한의사협회와 논의해 순화가 필요한 방역 관련 용어 10개를 꼽았다. 역가, 더블링, 부스터샷, 팬데믹, 오심, 풍토병, 인플루엔자, 가이드라인 등이다. 한자어와 외래어 각각 5개를 꼽아 용어 유래에 따른 이해도 격차를 살펴봤다.○ 익숙해진 방역용어, 여전히 어렵다고 느껴신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 사태가 장기간 이어지면서 국민들은 예전보다 방역용어에 익숙해진 것으로 조사됐다. 10개 용어에 대해 각각 ‘들어본 적이 있다’ 또는 ‘용어의 의미를 잘 안다’는 응답이 평균 76.3%에 달했다. 정부 브리핑 등을 통해 접하는 방역용어를 알지 못해 불편함을 겪은 적이 있다고 답한 응답자는 28.8%에 머물렀다. 지난해 진행한 설문조사에서 같은 질문에 대해 68.2%가 ‘불편함을 겪은 적이 있다’고 답한 것과 비교하면 절반 이하로 떨어진 것이다. TV나 인터넷 등 각종 미디어를 통해 지속적으로 방역용어를 접했기 때문으로 분석된다. 하지만 방역용어의 정확한 의미를 알지 못한다고 답한 응답자는 오히려 많아졌다. 10개 용어에 대해 각각 ‘의미를 잘 알고 있다’고 답한 응답은 평균 54.4%에 그쳤다. 방역용어에 대해 ‘어렵다’ 또는 ‘보통이다’라고 답한 응답자는 85.5%였던 반면, ‘쉽다’ 또는 ‘매우 쉽다’라고 답한 응답자는 14.5%에 불과했다. 국민들은 전문용어와 외래어 용어의 순화 필요성을 크게 느끼는 것으로 나타났다. 10개 용어 중 국민들이 순화가 가장 필요하다고 대답한 용어는 역가(항체를 희석시켰을 때 면역반응을 보이는 농도·51.3%)였다. 이어 더블링(확진자 두 배가 됐다는 의미·45.0%), 대증치료(원인이 아닌 증상만 완화하는 치료·43.4%), 부스터샷(추가 접종·29.8%), 팬데믹(전염병 대유행·24.7%) 순으로 높은 응답률을 보였다. ‘역가’의 경우 ‘처음 들어본다’는 응답자가 전체의 52%에 달했다. 방역용어가 어렵게 느껴지는 이유를 묻는 질문에는 ‘외래어와 한자어 등 어려운 말이 사용됐다’고 말한 응답자가 절반가량이었다. ‘용어 자체로 뜻을 유추하기 힘들다’고 답한 응답자도 41%나 됐다. 연구현장이나 의료현장에서 사용되는 외래어와 전문용어가 일반화되면서 정확한 의미가 전달되지 못하고 있는 것이다.○ 무분별한 전문용어, 외래어 사용이 문제전문가들은 방역용어에서 전문용어나 외래어가 무분별하게 사용되고 있다고 지적했다. 조영욱 대한의사협회 학술이사는 “역가는 면역학에서 사용되는 전문용어이고, 대증치료는 임상 전문가들이 사용하는 용어, 부스터샷은 의사와 간호사 등이 병원에서 사용하는 일종의 은어”라고 말했다. 실제 일상생활에서 노년층은 외국어 유래 용어에 취약한 것으로 분석된다. 문화체육관광부와 한글문화연대가 2020년 외국어 유래 용어 3500개에 대해 일반 국민이 얼마나 이해하고 있는지를 조사한 결과에 따르면 일반 국민의 이해도를 100점 만점으로 환산할 경우 전체 평균은 61.8점인 반면 70세 이상은 28.4점에 그치는 것으로 나타났다. 젊은층은 한자 용어에 부담을 느낀다. 가령 이번 코로나19 때 자주 사용되던 ‘지표(指標) 환자’나 ‘의사(擬似) 환자’ 등은 그 의미를 바로 알기 힘들다. 이번 방역 관련 용어에 대한 조사에서도 국민들은 영어나 한자어보다 순우리말 사용을 가장 선호하는 것으로 나타났다. 응답자 중 62%가 ‘순우리말을 선호한다’고 답했다. 영어와 한자어를 선호한다고 답한 응답자는 각각 25.4%, 12.6%였다. 순우리말을 선호하는 이유로는 “뜻을 이해하기 쉽다”는 의견이 가장 많았다. 윤경식 경희대 의대 생화학분자생물학교실 교수는 “일상생활에서 한자를 쓰지 않는 세대가 등장했다는 사실을 감안해야 한다”며 “앞으로 용어를 더 많이 사용할 사람은 젊은 세대이기 때문에 젊은층의 생각을 반영해야 할 것”이라고 말했다. 고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com박정연 동아사이언스 기자 hesse@donga.com이영애 동아사이언스 기자 yalee@donga.com}

    • 2022-10-14
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  • 나사, 소행성 궤도 바꾸는 실험 성공

    우주선을 소행성에 충돌시켜 궤도를 바꾸는 인류의 지구 방어 실험이 성공했다. 미국항공우주국(NASA)은 11일(현지 시간) 다트(DART) 우주선이 지름 160m의 소행성 ‘디모르포스’의 궤도를 변경시킨 것으로 확인했다고 밝혔다. 다트는 우주선을 소행성에 부딪쳐 지구에서 멀어지게 할 수 있는지 알아보는 실험이다. 다트 우주선은 지난달 26일 오후 7시 14분(한국 시간 27일 오전 8시 14분) 디모르포스에 성공적으로 충돌했다. NASA 분석 결과, 충돌로 디모르포스의 공전주기가 11시간 55분에서 11시간 23분으로 단축된 것으로 나타났다. 약 32분이 줄어들었다. 임무 성공 여부를 판가름하는 73초를 훌쩍 넘긴 것이다. 고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-13
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  • 유력 연구자들 ‘족집게 수상’ 평가… 인류학에서 첫 수상자 나와

    3일부터 사흘간 2022 노벨 과학상 발표가 생리의학상, 물리학상, 화학상 순으로 끝났다. 올해 노벨 과학상은 수상이 예상됐던 유력 연구자나 분야들이 대거 수상 목록에 오르며 ‘족집게’ 시즌이었다는 평이 나온다. 올해 화학상은 캐럴린 버토지 미국 스탠퍼드대 교수, 모르텐 멜달 덴마크 코펜하겐대 교수, 배리 샤플리스 미국 스크립스연구소 연구교수에게 돌아갔다. ‘클릭화학’과 ‘생물직교화학’으로 복잡하고 어려운 화학물질 생성 과정을 쉽고 간단하게 바꾼 공로를 인정받았다. 클릭화학은 분자가 효율적으로 결합되도록 하는 기능적 형태의 화학, 생물직교화학은 클릭화학을 유기체에 활용하는 화학 분야다. 전문가들은 이들의 노벨상 수상이 예견됐다는 반응을 내놨다. 박승범 서울대 화학부 교수는 “두 분야는 생명현상을 분자 수준에서 관찰하고 조절하는 화학생물학과 신약 개발에 커다란 공헌을 했다”며 “생명현상 연구에 새로운 시대를 열어 이미 수상이 예측돼 왔다”고 말했다. 지난해 국제학술지 ‘네이처 화학’의 편집장인 스튜어트 켄트릴이 매년 트위터를 통해 진행하는 노벨 화학상 설문조사에서는 생물직교화학과 클릭화학 분야가 37.9%로 1위를 차지했다. 올해 물리학상도 어느 정도 예견됐다는 평가다. 알랭 아스페 프랑스 파리사클레대 교수 겸 에콜폴리테크니크 교수, 존 클라우저 미국 존클라우저협회 창립자, 안톤 차일링거 오스트리아 빈대 교수는 양자 얽힘 현상을 증명하고 양자컴퓨터 등 양자기술 시대를 여는 데 공헌한 점을 인정받아 물리학상을 받았다. 과학전문지 인사이드 사이언스가 지난해 이미 이들을 노벨상 후보로 꼽은 바 있다. 이들은 또 12년 전인 2010년 과학계에서 노벨상 다음으로 권위 있는 상으로 ‘예비 노벨상’으로도 불리는 ‘볼프 물리학상’을 받았다. 볼프상은 이스라엘 발명가인 리카르도 볼프가 설립한 볼프재단에서 주는 상이다. 미국 카네기멜런대 분석에 따르면 볼프상 수상자 3분의 1이 추후 노벨상을 받는 것으로 분석됐다. 올해 노벨 과학상에서는 여러 기록도 경신됐다. 화학상을 받은 샤플리스 교수는 2001년에 이어 두 번째로 상을 받았다. 노벨 과학상을 두 번 받은 네 번째 사례다. 화학 분야의 경우 영국 화학자 프레더릭 생어가 1958년, 1980년 화학상을 두 번 받은 이후 처음이다. 생리의학상은 멸종한 고대인과 현대인의 유전자에서 공통점과 차이점을 발견한 스웨덴 출신의 인류학자 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소장이 받았다. 인류학자가 노벨상을 받은 것은 처음이다. 정충원 서울대 생명과학부 교수는 “인류학에서 노벨상을 받을 수 있을 거라고 생각하지 못했다”며 “진화인류학이나 고유전체학 등 관련 최근 연구들이 현생 인류의 건강과 직결된다는 점을 인정받은 듯하다”고 말했다. 글로벌 학술정보회사 클래리베이트는 2002년부터 매년 노벨상 후보 예측을 내놓는다. 피인용 세계 상위 0.01%에 속하는 논문을 쓴 학자들 중 연구의 독창성과 인류 공헌도를 따져 후보를 선정하는데 선정된 학자 가운데 실제 노벨상 수상 비율은 17%지만 올해는 예측에 실패했다. 후보 명단에 오르는 시기와 수상 간의 격차가 4∼5년 정도로 알려져 있다. 클래리베이트가 뽑은 한국인 노벨상 후보로는 2014년 유룡 한국에너지공대 석좌교수, 2017년 박남규 성균관대 교수, 2020년 현택환 서울대 석좌교수, 2021년 고(故) 이호왕 고려대 교수가 있다. 고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-07
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  • 지하 1000m서 우주 기원 연구, 강원 ‘예미랩’ 준공… 세계 6위 크기

    우주의 구조와 기원을 밝히기 위한 실험시설이 강원도의 지하 1000m 땅속에서 문을 열었다. 암흑물질과 중성미자 등 인류의 난제를 풀기 위한 추적을 시작한다. 과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS)은 5일 강원 정선군에서 ‘예미랩(사진)’ 준공식을 개최했다고 밝혔다. 예미랩은 정선군 예미산 지하 1000m에 위치한 고심도 지하실험시설이다. 3000m² 규모로 면적으로만 보면 세계 6위 크기다. 지하 700m, 면적 300m²의 기존 지하실험시설인 양양실험실을 대체해 암흑물질 탐색과 중성미자 연구를 수행한다. 과학계에서는 암흑물질 존재를 입증하고 중성미자 특성을 밝히는 게 우주 구조와 기원 이해에 핵심이라 보고 있다. 고재원 동아사이언스기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-06
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  • 화학물질 생성과정 쉽게 바꾼 3인 노벨화학상 공동수상

    올해 노벨 화학상은 ‘클릭화학’과 ‘생물직교화학’으로 복잡하고 어려운 화학물질 생성 과정을 쉽고 간단하게 바꾼 화학자 3명에게 돌아갔다. 클릭화학은 분자가 효율적으로 결합되도록 하는 기능적 형태의 화학, 생물직교화학은 클릭화학을 유기체에 활용하는 화학 분야다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 캐럴린 버토지 미국 스탠퍼드대 교수(55), 모르텐 멜달 덴마크 코펜하겐대 교수(68), 배리 샤플리스 미국 스크립스연구소 연구교수(81)를 올해 노벨 화학상 수상자로 선정했다고 5일(현지 시간) 밝혔다. 샤플리스 교수는 2001년에 이어 두 번째 수상이다. 과학상 중 역대 4번째 기록이다. 노벨위원회는 “올해 화학상은 복잡한 문제를 쉽고 간단하게 풀 수 있도록 한 분야가 수상했다”며 “(클릭화학과 생물직교화학은) 매우 간단한 경로를 통해 분자가 결합해 기능할 수 있도록 한다”며 수상자 선정의 이유를 밝혔다. 버토지 교수는 2000년경 원치 않는 부산물의 영향을 받지 않으면서 빠르고 단순하게 화학 결합을 만들어낼 수 있는 클릭화학의 개념을 만들었다. 멜달 교수와 샤플리스 교수는 구리를 촉매로 쓰면서 아자이드(Azide) 분자와 알카인(Alkyne) 분자를 반응시켜 트리아졸을 만드는 방법(CuAAC)을 선보였다. 이동환 서울대 화학부 교수는 “생각하는 모양 그대로 분자를 100%의 확률로 결합시킬 수 있는 효율적인 반응”이라고 설명했다. 클릭화학은 전 세계적으로 세포를 탐색하고 생물학적 기작을 찾아내는 데 활용된다. 생물직교 반응도 임상시험 중인 암 신약 등에 활용할 수 있다. 김석희 교수는 “미국식품의약국(FDA) 승인된 약물이 벌써 10개 남짓 존재한다”며 “신약 개발에 클릭화학을 직접 활용하는 사례는 점차 늘고 있다”고 말했다. 올해 노벨 화학상 수상자 3명은 1000만 크로나(약 12억9830만 원)의 상금을 나눠 갖는다. 시상식은 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 열린다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com이영애 동아사이언스 기자 yalee@donga.com}

    • 2022-10-06
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  • ‘양자 얽힘’ 검증한 3인 노벨물리학상 공동수상

    2022년 노벨 물리학상은 양자 얽힘 현상을 검증하고 양자컴퓨터 등 양자기술 시대를 여는 데 공헌한 물리학자 3명에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 알랭 아스페 프랑스 파리사클레대 교수 겸 에콜폴리테크니크 교수(75), 존 클라우저 미국 존클라우저협회 창립자(80), 안톤 차일링거 오스트리아 빈대 교수(77)를 올해 노벨 물리학상 수상자로 선정했다고 4일(현지 시간) 밝혔다. 노벨위원회는 “획기적 실험을 통해 얽힌 상태의 입자를 조사하고 제어할 수 있는 가능성을 보여준 물리학자들에게 상을 수여한다”며 “이들 연구는 양자기술의 새로운 시대를 위한 토대를 마련했다”고 밝혔다. 양자컴퓨터와 양자 암호 통신 등 양자와 관련된 기술을 구현하는 핵심 원리는 서로 떨어져 있는 두 입자가 하나의 입자처럼 행동하는 양자 얽힘 현상이다. 동전에 앞면과 뒷면 두 개의 면이 있다고 치자. 2개의 동전을 던져 어떤 면이 나오는지 따지게 되면 4가지 경우의 수가 나온다. 먼저 던진 동전과 뒤에 던진 동전이 서로 독립적 사건이기 때문이다. 하지만 양자역학에서는 이야기가 다르다. 동전 두 개가 얽혀 있다. 먼저 던지는 동전이 앞이 나오면 뒤에 던지는 동전도 앞이 나오게 할 수 있다. 동전 간 거리가 멀어져도 반대쪽 동전이 어떤 면이 나왔는지 알 수 있다. 이 현상을 물리학에서는 양자 얽힘이라고 한다. 양자 얽힘 현상은 알베르트 아인슈타인과 에르빈 슈뢰딩거를 통해 이론으로 증명됐다. 1964년 존 벨은 ‘벨의 부등식’을 통해 기존에 제안된 양자역학 이론이 성립하지 않는다는 점을 제시했다. 벨의 부등식이 등장한 뒤 이를 실험적으로 검증하려는 노력이 이어졌다. 클라우저 창립자는 벨의 부등식을 발전시켜 실제 실험을 진행했다. 이 연구는 벨의 부등식이 위배된다는 점을 증명하며 기존 고전 양자역학 이론이 성립함을 증명했다. 다만 클라우저의 연구 역시 몇 가지 허점이 존재했다. 아스페 교수는 1982년 이런 허점을 채우는 연구를 진행했다. 레이저로 칼슘 원자를 들뜬 상태로 만들어 이 상태가 다시 바닥상태로 떨어질 때 방출되는 얽힌 상태의 광자를 실험했다. 벨의 부등식을 완전히 깨버렸다는 평가다. 차일링거 교수는 이론과 실험으로 증명된 양자 얽힘 현상을 실제 활용한 연구를 제시했다. 차일링거 교수는 양자 상태를 한 입자에서 멀리 떨어진 입자로 이동할 수 있는 ‘양자 순간이동’이라는 현상을 시연했다. 세계 최초로 양자통신 실험에 성공했다. 올해 노벨 물리학상 수상자 3명은 1000만 스웨덴크로나(약 13억5000만 원)의 상금을 나눠 갖는다. 시상식은 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 열린다.고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com}

    • 2022-10-05
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  • 노벨생리의학상에 ‘고대-현대인 DNA 차이 규명’ 인류학자

    올해 노벨 생리의학상은 멸종한 고대인과 현대인의 유전자에서 공통점과 차이점을 발견한 스웨덴 출신의 인류학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카 의대 노벨위원회는 2일(현지 시간) 2022년 노벨 생리의학상 수상자로 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소장을 선정했다고 발표했다. 노벨위원회는 “수상자는 현대인과 예전에 멸종된 고대인을 구별하는 유전적 차이를 규명했으며 고(古)유전체학이란 새로운 학문 분야를 확립했다”며 “현생 인류의 면역체계가 감염에 어떻게 반응하고 인간다움을 만드는 것이 무엇인지를 밝혀내 인류의 과학과 의학 발전에 크게 기여했다”고 선정 이유를 밝혔다. 페보 소장은 상금으로 1000만 크로나(약 13억 원)를 받는다. 페보 소장은 2008년 러시아 데니소바 동굴에서 발견된 멸종 인류 ‘데니소바인’의 DNA를 해독한 것으로 잘 알려져 있다. 당시 데니소바인의 손가락 부분 뼈에서 채취한 손상된 DNA를 재조합했다. DNA의 나선 가닥들을 분리해 분석할 수 있는 자료의 양을 2배로 늘렸고, 게놈의 모든 부위에 대해 30차례씩 염기서열을 분석했다. 페보 소장은 의사 출신의 인류학 연구자다. 인류학자가 노벨 생리의학상을 받은 것은 이번이 처음이다. 노벨 생리의학상에서 단독 수상자가 선정된 것도 2016년 오스미 요시노리 일본 도쿄대 교수 이후 6년 만이다. 정충원 서울대 생명과학부 교수는 “인류학에서 노벨상을 받을 수 있을 거라고 생각하지 못했다”며 “진화인류학이나 고유전체학 등 관련 최근 연구들이 현생 인류의 건강과 직결된다는 점을 인정받은 듯하다”고 말했다. 페보 소장은 7번째 ‘부자(父子) 수상자’로도 이름을 올렸다. 페보 소장은 2014년 ‘잃어버린 게놈을 찾아서’를 출간했다. 그해 ‘아마존 올해의 책’으로 선정됐고 국내에서도 과학 분야 베스트셀러였던 책이다. 이 저서에서 그는 혼외자임을 고백했다. 생화학자인 그의 아버지 수네 칼 베리스트룀은 1982년 노벨 생리의학상을 수상했다. 페보 소장은 어머니의 성을 따르고 있다.고재원 동아사이언스기자 jawon1212@donga.com박정연 동아사이언스 기자 hesse@donga.com}

    • 2022-10-04
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