다사다난했던 한 해가 이제 며칠 남지 않았다. 여전히 국내의 정치·경제·사회 모든 측면에서 격동적인 시간이 진행되고 있지만 얼마 남지 않은 한 해를 돌아보며 정리하고 새해의 각오를 새롭게 해야 할 시간이다. 최근 지인의 소개로 한의원에서 체질에 맞는 음식과 그렇지 않은 음식을 진단받았다. 그중 하나로 커피는 좋지 않고 코코아는 괜찮다는 내용이 있었다. 그래서 이제 코코아를 커피 대신으로 마셔야 하는가 생각을 하고 있었는데 뉴스를 통해 전 세계적으로 코코아의 국제 가격이 급등하였다는 소식을 들어 깊은(?) 고민에 빠졌다. 전 세계 코코아 생산량의 60%를 차지하는 서아프리카 가나와 코트디부아르에서는 지난해 엘니뇨 등 기상이변과 병충해 확산으로 생산량이 급감해 올해 코코아 선물 가격이 역대 최고가를 경신하였다. ‘기후플레이션’(climateflation)의 대표적 사례이다. ‘기후플레이션’은 기후(Climate)와 인플레이션(inflation)의 합성어로, 기후변화로 인한 자연재해나 극한의 날씨 탓에 농작물 생산량이 급감하면서 물가가 치솟는 현상을 뜻하는 신조어로 2023년 영국 BBC 시사 프로그램이 기후변화로 인한 고물가를 기획으로 다루면서 이 용어를 사용해 전 세계적으로 쓰이게 됐다. 우리나라도 예외는 아니어서 2023년 겨울 전국 강수량이 평년 대비 270% 정도 많았고 강수일수 또한 역대급으로 많았다. 이와 같은 이상 기상의 여파로 남부 지방의 과수 농작물이 극심한 피해를 입어 2024년 올해 봄철 과일 물가의 상승률이 역대급으로 높았다. 이상 기상이 농작물 작황에 부정적 영향을 미쳐 국내 물가에 직접적인 영향을 준 대표적인 사례이다. 최근 한국은행이 발표한 “기후변화가 국내 인플레이션에 미치는 영향”에 따르면 이상 기상 발생은 유가, 환율과 함께 농산물 가격의 불확실성에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며 유럽 중앙은행도 향후 10년간 이와 같은 추세가 더 악화될 것이라고 전망하였다. 현재 세계 곳곳에서 목격되는 이상 기후 현상이 생산과 공급망에 미치는 영향은 이미 심각한 것으로 알려져 있다. 2022년 인도는 극심한 폭염으로 밀 생산량이 급감하였고 인도 정부는 식량 안보를 이유로 밀 수출을 금지해 글로벌 밀 가격이 급등하여 인도의 밀 의존도가 높은 아프리카와 중동 지역에 심각한 경제적 타격을 입혔다. 2023년 여름에는 그리스와 스페인 등 유럽 지역에서 기록적인 폭염과 건조한 날씨로 인해 대규모 산불이 발생해 대규모의 농경지와 산림이 소실되면서 농산물 생산에 차질이 생겼고, 이는 유럽 전체의 식료품 가격 상승으로 이어졌다. 독일 포츠담 기후영향연구소는 당시 “폭염으로 유럽의 식품 물가가 0.43∼0.93%포인트 상승했다”고 분석한 바 있다. 여기에 더해 “2035년이 되면 기온 상승에 따른 기후플레이션으로 식품 물가가 최대 3.2%포인트 오르고, 전체 물가는 최대 1.2%포인트 상승할 수 있다”고 전망했다. ‘기후플레이션’은 농작물에만 해당되는 것은 아니다. 최근 식탁에 오르는 기본 반찬으로 빠질 수 없는 김의 생산량이 급격하게 줄어든 것도 기후변화 탓이다. 최근 우리나라 연근해 지역의 해수면 온도가 역대급으로 따뜻한 상태가 지속되면서 전국 김 생산 비중의 대부분을 차지하는 전남에서 생산량이 급격하게 감소하면서 김 관련 제품 가격의 상승을 가져왔다. 다가올 2025년에 우리가 경험하지 못한 어떤 이상 기상 및 극한 기상 현상이 발생할지는 알 수 없지만 한 가지 확실한 것은 ‘기후플레이션’으로 인한 경제적·사회적 피해가 진행될 것이라는 점이다. 여러 가지 어수선한 국내외 상황 가운데서도 ‘기후플레이션’에 대한 국가와 기업의 대응 방안은 결코 간과될 수 없다. 기업들은 기후 리스크에 대비해야 하고 정부는 에너지 정책에 대한 새로운 비전을 제시해야 할 것이다. 특히 ‘기후플레이션’의 충격을 최대한 감소하기 위해 기후 적응형 작물 개발 등에 대한 투자가 시급하다. ‘기후플레이션’은 단기적 현상이 아니라, 기후 위기 시대의 구조적 문제라는 인식의 전환이 필요하다. 예상욱 한양대 ERICA 교수·기후진단

최근 미국 샌프란시스코에서 성황리에 개최된 바이오산업 박람회는 급성장하고 있는 바이오산업의 현주소를 가늠케 한다. 40년 전 이곳에서 허버트 보이어와 밥 스완슨이 의기투합해 설립한 ‘제넨텍’은 최초의 유방암 치료용 바이오 신약 허셉틴 등 굵직한 블록버스터 신약을 대거 개발해 연매출 20조원에 달하는 가장 성공한 바이오벤처 회사가 됐다. 불과 인구 10만명의 작은 도시였던 이 지역은 현재 200여개의 글로벌 제약사와 벤처투자사를 포함해 1000여개의 바이오기업이 밀집한 생명공학의 메카가 됐다. 이번 바이오산업 박람회의 한국관에는 우리나라의 다양한 바이오기술과 상품이 전시돼 빠르게 발전해가는 국내 바이오기업의 달라진 위상을 선보였다. 바이오산업의 꽃은 역시 신약개발이다. 그런데 전통적인 신약개발은 오랜 개발기간과 큰 실패확률, 그리고 이를 감내할 거대 자본을 필요로 한다. 후발주자로선 당연히 높은 진입장벽을 실감할 수밖에 없다. 그러나 시스템과학과 정보기술(IT)이 융합된 현대의 생명과학은 이에 대한 새로운 대안을 제시하고 있다.모든 과학은 어느 정도 공통된 발전단계를 거치며 진화한다. 그것은 ‘모델링’이라고 불리는 지식의 집대성, ‘분석’을 통한 이해, ‘제어’를 통한 대상의 조작이다. 지난 60여년간 눈부신 발전을 거듭한 분자생물학은 생명의 최소 구성요소에 대한 방대한 지식을 축적하기에 이르렀다. 이는 마치 외계인이 지구에 와서 처음 발견한 자동차를 분해해 그 부품에 대한 카탈로그를 완성하는 것과 같다. 그 다음 단계는 발견된 구성요소에 대한 지식을 집대성해 이들이 어떻게 상호작용하는지 모델을 정립하는 것이다. 그러면 이 모델을 분석해 생명현상이 만들어지는 원리를 이해할 수 있다. 그리고 이러한 원리의 이해를 토대로 생명현상을 원하는 방향으로 조절하는 제어기술을 개발할 수 있다. 모든 과학은 이와 같이 대상 시스템의 제어를 향해 진화해 간다. 조광현 KAIST 교수·바이오및뇌공학현대 생명과학은 점차 생명의 본질에 다가가고 있다. 생명의 최소 단위인 세포는 끊임없이 서로 상호작용하는 다양한 분자로 가득 차 있는데, 이를 모델링하면 거대한 분자조절네트워크로 표현된다. 생명현상은 이와 같은 분자네트워크의 다이내믹스가 만들어내는 집합적인 현상이다. 이때 각 분자의 활성도를 변수로 나타내고 이를 모아놓은 하나의 벡터를 생각하면 특정 시간과 조건하의 세포 상태는 거대한 변수공간상의 한 점으로 표현되는 벡터의 위치에 대응되며 이는 시간의 경과에 따라 특정한 동적 평형상태로 수렴하게 된다. 이러한 동적 평형상태가 세포의 다양한 표현형질을 나타낸다는 실험적 증거가 최근 보고되고 있다.따라서 생명현상을 분자네트워크라는 모델의 분석을 통해 해석하고 동적 평형상태를 원하는 방향으로 변형시킬 수 있도록 네트워크의 특정 타깃 분자를 조절하면 비로소 생명현상을 제어할 수 있게 된다. 인체질환으로 변형된 분자네트워크의 다이내믹스를 정상으로 복원하기 위한 신약개발 타깃을 발굴하고 시뮬레이션 분석을 통해 그 효능과 부작용을 예측할 수 있는 것이다. 즉, 시행착오와 우연한 발견을 통해 이루어져 온 신약개발 과정을 시스템과학과 IT를 융합해 체계화하고 효율적으로 접근할 수 있는 새로운 길이 열리고 있다. 이는 단순히 IT를 활용해 데이터를 가공하거나 통계기술을 적용해 상관관계를 파악하는 것이 아니라 시스템과학을 응용해 생명현상의 본질적 동작원리를 분자네트워크의 다이내믹스로 파악하고 이를 제어하기 위한 분자타깃을 발굴하는 새로운 패러다임의 서막인 것이다. 거대 다국적 제약회사의 전유물로만 여겨진 신약개발 시장에 소규모 바이오벤처회사도 도전장을 내볼 수 있는 패러다임의 변화가 시작됐다. 생각의 벽을 깨고 다른 분야와의 융합을 통해 새로운 패러다임에 합류해야 할 시기이다. 보이어와 스완슨도 놀랄 만한 흥미진진한 바이오산업의 미래가 우리 앞에 펼쳐지고 있다.조광현 KAIST 교수·바이오및뇌공학

지난 10여년 동안 공대생을 대상으로 강연을 하면서 한결같이 드는 생각이 있다. 아직도 많은 공대생이 기술력만 있으면 시장이 받아줄 것이라는 착각에 빠져 있다는 것이다. 하지만 소비자의 선택을 받는 성공적인 제품을 만들기 위해서는 단순히 기술적 우위를 점하기 위한 노력만이 아닌 ‘지배적 디자인’(Dominant Design)을 확보하기 위한 전략적인 노력이 필요하다. 특히 인공지능(AI)이나 사물인터넷(IoT), 전기차와 같은 신기술로 인해 창출된 신산업에서는 누가 먼저 지배적 디자인을 확보해 경쟁우위를 차지하는지가 곧 성공의 지름길이 될 수 있다.기술전략 분야에서는 지배적 디자인이 아직 등장하지 않아 수많은 기술이 난립하는 시기를 ‘패러다임 이전 시기’라고 정의한다. 이 시기의 기술이 지배적 디자인으로 확립되기 위해서는 다른 경쟁자보다 소비자에게 더욱 많이 노출돼 불확실성을 최소화하는 것이 중요하다. 기술시장에 많이 노출돼 소비자가 더 익숙하게 여기게 되는 제품은 비록 다른 경쟁자의 제품에 비해 기술적으로 열등하다 할지라도 지배적 디자인이 될 수 있다. 강진아 서울대 교수·기술경영학하지만 패러다임 이전 시기의 노출 전략으로 지배적 디자인을 확보하고도 가치 전유에 실패해 시장에서 도태된 사례도 있다. 바로 IBM의 PC 플랫폼이다. IBM은 당시 기술적으로 더 우위에 있던 애플 매킨토시와의 경쟁에서 승리하기 위해 다른 PC 제조사가 IBM PC와 호환되는 클론 PC를 제작하는 것을 허용하는 전략을 활용했다. 그 결과 뛰어난 범용성과 호환성을 얻게 된 IBM PC 플랫폼은 시장의 지배적 디자인이 됐지만 오히려 컴팩이나 델과 같은 클론 PC 제조사와의 차별화에 실패해 결국 시장에서 퇴출당하게 된다.반면 최근 전기차 산업을 이끌고 있는 테슬라는 IBM과는 다른 전략으로 눈길을 끈다. 우선 테슬라는 고효율, 대용량 배터리 개발에만 집중해온 다른 전기차 제조사와는 달리, 1970년대부터 범용으로 사용돼 왔던 저렴한 원통형 리튬이온배터리(18650 배터리)를 6000개 이상 병렬로 연결해 사용하는 방법을 활용했다. 수백개의 18650 배터리로 이루어진 배터리 팩을 트렁크가 아닌 차체 밑바닥에 장착함으로써, 무게중심을 낮춰 주행 안정성을 확보할 뿐만 아니라 한번 충전으로 400㎞가 넘는 거리를 주행할 수 있게 했다. 테슬라는 이와 같은 혁신적인 전기차 디자인에 대한 특허를 모두 공개하는 파격적인 전략을 실시했다. 아직 규모가 작은 전기차 시장의 파이를 키움과 동시에 다른 전기차 제조사가 테슬라의 기술을 모방하도록 함으로써 패러다임 이전 시기에서의 지배적 디자인을 확보하고자 한 것이다.특히 테슬라의 이후 행보는 지배적 디자인의 확보만이 기업의 성공을 장담할 수 없다는 사실을 잘 이해하고 있음을 보여준다. 테슬라는 전용 배터리 충전소 및 교환소를 빠르게 확보하고 파나소닉과의 제휴를 통해 기가팩토리라는 초대형 배터리 생산공장을 신축함으로써 전기차에 필수불가결한 요소인 배터리시장 장악에 박차를 가하고 있다. 이는 기술전략 분야에서 이야기하는 ‘보완적 자산’의 확보 전략에 해당하는 노력이라고 볼 수 있다.보완적 자산이란 핵심제품의 기능에 상호보완적인 역할을 함으로써 가치의 시너지를 창출하는 자산을 의미한다. 지배적 디자인이 결정된 ‘패러다임 이후 시기’에 경쟁우위를 차지하기 위해서는 후발주자와 차별화되는 보완적 자산을 갖춤으로써 기술의 전유성을 지키는 전략을 실시해야 한다. 테슬라의 전략은 지배적 디자인의 선점을 위한 오픈 시스템 전략과 전유성 확보 전략을 동시에 실시하고자 하는 노력인 것이다.이와 같은 사례를 통해 지배적 디자인을 확보하고 이를 지속적인 수익 창출로 이어가기 위해서는 기술력뿐만 아니라 적절한 기술전략을 함께 실시해야 한다는 것을 알 수 있다. 앞으로 기술집약적 기업창업을 고려하고 있는 공대생이나 기술인은 기억해야 할 사항이다.강진아 서울대 교수·기술경영학

포켓몬이 돌아왔다. 온동네 꼬마들이 포켓몬 만화 방영시간이 되면 TV 앞에 꼼짝도 하지 않고 앉아있던 시절이 있었다. 포켓몬은 2000년대 초반, 전 세계 어린이가 가장 좋아한 TV 애니메이션이다. 포켓몬과 함께 어린 시절을 보낸 세대는 이제 어엿한 대학생이 됐다. 지난 6일 ‘포켓몬 고’ 앱이 출시됐다. 앱스토어에 올라온 지 12시간 만에 다운로드 1위를 차지했다. 지금 이 순간에도 서버는 과부하로 계속 다운되고 있다. 전 세계가 흥분하고 있다. ‘포켓몬 고’는 구글에서 분사한 가상현실(VR) 스타트업 나이앤틱의 작품이다. 과거의 포켓몬 게임은 게임 안의 도시 여기저기를 찾아다니며 포켓몬 캐릭터를 하나씩 수집하는 것이었다. 나이앤틱은 포켓몬 게임을 현실 사회에 융해시켰다. 포켓몬 캐릭터를 게임 지도 대신 구글맵에 심었다. 집 앞 놀이터에, 건물 입구에, 교차로 모퉁이 등에 말이다. 사용자는 구글지도를 보고 포켓몬을 찾으러 나선다. 목적지에 도착해 공을 수초 동안 가지고 놀면 포켓몬이 포획된다.  원유집 한양대 교수·컴퓨터공학어린 시절을 포켓몬과 함께 보낸 지금의 젊은이들이 포켓몬을 찾아 이제는 구글지도를 켜고 실제 거리, 산, 강을 누빈다. 아직 증강현실(AR) 기술에 익숙지 않아 그런지 부작용이 상당하다. 매사추세츠에서 라마 힉슨이라는 26세 젊은이가 고속도로 한가운데에서 차를 멈춰 세웠다. 교통대란이 발생했다. 고속도로 한가운데 있는 포켓몬을 잡으려 차를 세우고 게임을 한 것이다. 다행이 사상자는 없었다. 사유지 침범, 보행 중 낙상 등 이미 ‘포켓몬 고’로 인한 수천 건의 보행자 관련 사고가 보고되고 있다. 게임 ‘포켓몬 고’가 출시된 바로 그 즈음 우리 정부는 ‘가상현실 콘텐츠산업 육성 방향(정책)’을 발표했다. 지난 7일이다. 400억원의 펀드를 조성하고 정부부처들이 함께 협업해 VR 관련 산업 육성에 매진하겠다는 내용이다. 대한민국에서 VR 기술 개발의 역사적인 첫 삽을 뜨는 순간 태평양 저편의 실리콘밸리에서는 AR 게임이 대박을 터뜨렸으니 타이밍이 절묘하다. AR 기술은 현실세계에 사이버 공간의 개체를 결합시키는 기법이다. O2O(온라인과 오프라인 연계)와 C2P(사이버공간과 물리공간의 결합)를 통해 인간 사회의 물리적 행위와 사건들에 실시간으로 영향을 주고 나아가 적극적으로 제어한다. AR 기술을 이용해 외과수술의 패러다임을 변혁시킬 수 있고 손금 보는 앱을 만들 수도 있다. VR 기술을 향한 전 세계의 무한질주가 시작된 지 수년이다. 페이스북은 2014년 VR벤처기업 오큘러스를 우리 돈 약 2조2000억원에 매입한 바 있다. 스타트업 기업들의 홍보 사이트(angel.co)에 약 770개의 VR 스타트업이 등록돼 있다.알파고 관련 정책에 잉크도 마르지 않았는데 이번에는 ‘포켓몬 고’ 열풍이다. 보고 있노라면 화려한 검무에 혼 빠진 관객처럼 어지럽고 혼미해진다. 어느 장단에 춤을 춰야 할지 곰곰이 생각해보면 그 답은 어렵지 않다. 부화뇌동과 뒷북은 절대 금물이다. 선택과 집중, 흔들리지 않는 정진, 그리고 과감한 선제적 연구개발뿐이다. 스타트업 기업의 대박은 카지노 잭팟이 아니다. 구글은 인공지능(AI) 기술에 10년 이상을 투자했고, 나이앤틱은 이미 AR게임을 여러 건 출시했다. 대박 이면에는 예외 없이 오랜 시간의 땀과 노력이 있다. 대박 난 잔칫집 기웃거리는 사이 해가 저문다. 가볍고, 얇고, 짧고, 작은 ‘경박단소’ 광속의 기술 발전 시대에 ‘패스트 팔로어’(추격자)를 위한 자리는 더 이상 없다. 가능성이 보이는 순간 이미 포화상태에 이른 레드오션이다. 앞서가는 것이 최선의 전략이다. 그러나 저러나 알파Go, 포켓몬Go, 다음은 어떤 ‘Go’가 나올 것인가?원유집 한양대 교수·컴퓨터공학

우리나라는 오랜 논란 끝에 한국형전투기(KF-X) 개발사업에 본격 착수했다. 하지만 지난해 말 KF-X 사업은 미국의 에이사(AESA·능동위상배열) 레이더 기술을 포함한 4대 핵심기술 이전 불가 및 이에 따른 국산화 개발추진 가능성 여부로 논란이 됐다. 올 4월에는 에이사 레이더의 국내 시제 업체 선정 문제로 논란의 불씨가 재점화되기도 했다.전투기 개발에 왜 레이더가 이렇게 논란이 될까. 현대의 최신예 전투기는 전투능력 향상을 위해 뛰어난 기동성과 가속성, 공격능력이 필수다. 이러한 훌륭한 전투능력은 바로 적을 먼저 찾아내는 눈으로부터 시작된다. 전투기의 눈이 바로 레이더이다. 이 레이더 기술은 기계식에서 전자식으로 발전해왔다. 능동위상배열을 가진 에이사 레이더가 바로 전자식 레이더이다. 장영근 한국항공대 교수·항공우주기계공학중세시대에 레오나르도 다빈치는 새가 비행하는 모습을 보고 비행기를 고안했다. 항공기 개발자들은 하늘을 나는 새나 곤충 등을 모방해 많은 영감을 얻었다. 이렇게 자연의 생명체를 모방해 얻는 기술을 ‘생체모방기술’이라고 한다. 레이더의 기본 원리는 동물 눈의 원리와 유사하다. 보통 동물의 눈은 2개이기 때문에 빠른 속도로 지나가면 식별할 수 없다. 여러 위치에 있는 물체를 동시에 볼 수도 없다. 이를 위해서는 눈동자를 굴리거나 머리를 돌리고, 이도 부족하면 몸의 방향을 돌려서 봐야 한다. 이것이 기계식 레이더의 작동 원리이다. 안테나를 회전시키면서 주위를 살펴보는 것이다.모든 잠자리는 우수한 시각을 보유하고 있다. 잠자리는 벌집과 같이 작은 3만여 개의 홑눈이 모인 겹눈을 가지고 있다. 이 홑눈은 렌즈 시스템과 빛을 감지하는 세포로 구성된다. 빛을 감지하는 세포는 옵신 단백질을 내포하며 시각 요소로서 기능한다. 인간의 눈은 세 가지 옵신 단백질을 지녀 빨간색, 초록색 , 푸른색만 감지할 수 있다. 잠자리의 눈은 4~5개의 옵신 단백질을 가져 자외선과 편광 빛까지 감지할 수 있다. 이들 수만개의 홑눈은 모자이크 상을 생성한다. 잠자리의 뇌는 이들 수만개의 모자이크 상을 하나의 물체로 보게 하는 8쌍의 시각 뉴런(신경 단위)을 가지고 있다. 에이사 레이더는 잠자리의 겹눈과 유사한 원리를 가진다. 에이사 레이더의 안테나에는 수백에서 수천개의 소형 송수신 모듈이 부착된다. 각각의 모듈은 잠자리의 홑눈처럼 각각의 목표물을 추적할 수 있다. 소형 송수신 모듈이 각각의 전파를 낸다. 핵심은 이 전파를 하나로 모아서 쏘는 것이다. 각 모듈은 각각의 주파수를 가진다. 수백 또는 수천개 모듈의 주파수를 정확히 맞춰야 이를 하나의 신호로 모을 수 있다. 에이사 레이더는 공중전, 지상공격 및 해상공격 등을 위해서 다양한 운용 모드로 작동돼야 한다. 이들 레이더 운용모드의 통합운용을 위한 소프트웨어 기술을 인공지능(AI) 알파고와 비교하는 사람도 있다. 그만큼 복잡하며 개발하고 검증하는 데 장기간이 소요된다는 의미이다.큰 구근 모양의 잠자리 눈은 우주비행사의 헬멧처럼 머리 주위를 감싸고 있다. 잠자리 눈은 주위 움직임에 극히 민감하고 거의 모든 방향을 지향할 수 있다. 이는 360도 주위의 물체를 볼 수 있게 한다. 이는 물체를 향해 날면서 전 방향의 물체를 볼 수 있고 물체를 지나 날면서도 뒤의 물체를 볼 수 있다는 의미이다. 이는 포식자를 피하는 데 매우 유용한 자산이다. 잠자리의 겹눈은 공격할 때 시각영역을 그리드와 같이 분할할 수 있도록 한다. 먹이를 그리드 내의 분할영역에 유지시키는 것은 비행 도중 먹이를 낚아챌 때 엄청난 정확성을 갖게 한다. 유사한 원리를 갖는 에이사 레이더는 하늘·지상·바다에서 전개되는 다수의 표적을 동시에 탐지, 추적, 식별할 수 있다. 하늘에 떠 있는 적기를 추적해 공격하고 지상의 표적을 동시에 공격할 수 있다는 의미이다. 앞으로도 과학기술의 발전에 따라 자연계의 동물 생체에서 아이디어를 얻고 모방하는 기술은 날로 발전할 것이다.장영근 한국항공대 교수·항공우주기계공학

과학학술지 ‘네이처’는 최근 중국의 과학 발전을 이끄는 스타 과학자 10명을 소개했다. 네이처는 이들이 다양한 분야에서 활약한 덕분에 중국이 과학강국으로 급부상했다고 평가했다. 이 가운데는 심해유인잠수정 개발을 주도하고 있는 해양과학자도 포함돼 있다. 중국의 해양과학 발전 속도는 무서울 정도로 빠르다. 바다를 통해 나라의 힘을 키우겠다는 ‘해양 굴기(堀起)’와 과학을 통해 나라를 세우겠다는 ‘과학 굴기’ 정책이 상승효과를 나타낸 결과이다.해양과학은 빠르게 발전하고 있다. 예전에는 수심을 재려면 쇠줄에 납덩이를 매달아 배에서 내렸다. 납덩이가 바다의 바닥에 닿았다고 느껴질 때 풀려나간 쇠줄 길이를 재서 수심을 측량했던 것이다. 지금은 음파를 이용해 수심을 잴 수 있는 소나(SONAR)라는 장비를 사용해 배가 항해하면서 자동으로 지나 간 곳의 정밀 해저 지형도를 만들 수 있다. 수심을 재는 원리는 기본적으로 메아리의 원리와 같다. 배에서 발생한 소리가 바다 바닥에서 반사돼 돌아오는 시간을 재서 바닥까지의 거리를 계산하는 것이다. 그뿐이랴. 심해잠수정으로 아무리 깊은 바닷속도 고화질 영상으로 관찰할 수 있고, 인공위성으로 아무리 넓은 바다라도 감시할 수 있으니 격세지감을 느낀다. 그렇지만, 현재까지 우리가 바다에 대해 알고 있는 지식은 일천하며, 우리의 손길이 닿은 바다는 고작 빙산의 일각에 불과하다. 아직도 바다의 대부분은 미지의 세계로 남아있다.김웅서 한국해양과학기술원 책임연구원·한국해양학회장그러면 해양학이란 어떤 학문일까. 과학적인 법칙과 방법을 활용해 바다에서 일어나는 모든 현상과 과정을 연구하는 학문이다. 좁게는 바다에 대한 물리학, 화학, 생물학, 지구과학을 모두 포함하는 자연과학 분야이며, 넓게는 공학 등 바다와 관련된 이공계 학문을 모두 아우른다. 더 넓게는 해양법, 경제학, 지리학, 해양문학 등 사회과학과 인문학도 포함한다. 모든 것을 담아 하나로 녹여내는 바다처럼 말이다. 요즘 융합이란 단어가 화두이다. 그런데 해양학은 이미 오래전부터 이처럼 융합과학으로 출발했다.해양학의 시초는 19세기 후반으로 거슬러 올라간다. 1872년부터 1876년까지 영국의 해양생물학자 찰스 톰슨 경이 이끈 챌린저호 해양탐사를 해양학의 시작으로 본다. 지구 둘레 세 바퀴에 해당하는 거리를 항해하면서 수심과 수온을 측정하고 해양생물을 채집했다. 이때 약 5000종의 새로운 해양생물이 발견됐다. 탐사 결과는 2만9000쪽이 넘는 50권의 보고서로 발간됐다.해양학의 연구 대상은 물론 바다이다. 뱃멀미와 거친 파도를 무릅쓰면서까지 우리는 왜 바다를 연구할까. 인류는 바다에 의존하지 않고 살 수 없기 때문이다. 바다는 우리의 식량창고이자 각종 자원의 보물창고이다. 병을 치료해주는 병원이자 약국이며, 기후를 조절하는 냉난방기이고, 오염물질을 정화하는 정수기이기도 하고, 전기를 얻을 수 있는 발전소이고, 물을 공급해주는 수원지이기도 하다. 또한 우리 삶의 공간이며, 물류의 교통로가 되고, 레저와 스포츠를 즐길 수 있는 놀이터이고, 지구에 최초로 생명체가 탄생한 모든 생물의 고향이기도 하다.나이 오십이면 하늘의 이치를 깨달아 알게 된다고 해 지천명(知天命)이라 한다. 천명이란 우주 만물을 지배하는 하늘의 원리를 말한다. 공자의 ‘논어’에 나오는 말이다. 때마침 다가오는 7월 2일 우리나라 해양과학 발전에 큰 역할을 해온 한국해양학회가 50주년을 맞는다. 바다의 이치를 깨닫는 지해명(知海命)의 나이라고나 할까.우리나라 경제 성장을 돌이켜보면 해양과학기술의 기여가 적지 않았다. 조선, 해운·항만, 수산 등 해양 관련 산업이 국가 발전의 견인차 역할을 해왔다. 비록 요즘 조선과 해운이 큰 어려움에 처해 있지만 말이다. 바다를 잘 알아야만 잘 활용할 수 있다. 아는 만큼 사랑한다고 한다. 우리의 바다 사랑도 깊어졌으면 하는 바람이다.김웅서 한국해양과학기술원 책임연구원·한국해양학회장

세계적 경기침체 속에서 바이오산업의 성장이 단연 화제다. 생명을 다루는 특성상 예기치 못한 임상실험 결과의 복병이 늘 잠재함에도 고령화로 치닫는 현실과 전통산업군의 성장한계는 미래를 담보한 바이오산업으로 관심을 모으고 있다. 바이오산업은 항암제와 같은 난치질환의 신약 개발, 줄기세포 치료, 노화 방지 등의 키워드를 떠오르게 한다. 그런데 이런 키워드에 관련된 생명현상은 한 가지 공통된 특징을 지니고 있는데 비가역적(irreversible)이라는 것이다. 정상세포가 암세포로 변환되는 과정, 줄기세포가 분화되는 과정, 젊은 세포가 노화되는 과정, 이러한 생명현상은 자연상태에서 분명 모두 비가역적이다.그렇다면 과연 이러한 비가역적 생명현상을 되돌릴 수 있을까. 역사 속의 우연한 관측과 최근 보고된 일련의 과학적 발견은 이것이 불가능하지 않음을 시사한다. 암세포가 정상세포로 되돌려질 수 있다는 보고는 1907년 막스 아스카나지가 난소의 테라토마(기형종)가 정상세포로 분화되는 현상을 보고한 것을 시초로 1970년대와 90년대를 거치며 간표피암, 췌장암, 유방암세포에서 간혹 그러한 역행현상이 보고된 바 있다.  조광현 KAIST 교수·바이오및 뇌공학가장 극적인 실험적 관찰은 2015년 스콧 로웨가 생쥐의 장조직에서 에이피시라는 특정 유전자의 조절을 통해 대장암의 발생을 되돌릴 수 있음을 보고한 것이다. 한편 줄기세포는 매우 정교한 조절과정을 통해 특정 형질의 세포로 분화된다. 그리고 일단 분화된 세포는 줄기세포의 특성을 잃어버린 채 원상태로 돌아가지 못한다. 그런데 2006년 야마나카 신야는 생쥐의 분화된 피부 섬유아세포에 네 가지 특정분자를 주입한 결과 리프로그래밍이 일어나 줄기세포로 역분화될 수 있다는 것을 발견했다. 이 발견은 줄기세포치료의 새로운 가능성을 열어 2012년 노벨 생리의학상 수상으로 이어졌다. 다른 한편 젊은 세포가 노화되는 과정은 매우 복잡해 아직 그 메커니즘이 정확히 규명되지 않았으나 여러 흥미로운 발견은 이러한 노화과정도 역행이 가능할 수 있음을 시사한다. 특히 2014년 사울 빌레다와 토니 위스-코레이는 늙은 쥐와 젊은 쥐의 혈관을 연결하는 개체결합 실험을 통해 늙은 쥐가 젊은 세포의 특징적 기능 일부를 회복하는 현상을 관측해 큰 파장을 일으켰다. 생명현상은 세포 내 다수 분자의 복잡한 상호작용이 만들어내는 분자네트워크의 다이내믹한 거동에 의해 결정된다. 그런데 이러한 분자집단이 매우 방대하고 정교한 연결망을 통해 서로 밀접하게 영향을 주고받기에 유전자 돌연변이나 환경적 요인 등으로 일부 손상을 받더라도 연결된 다른 분자회로가 그 기능을 보상해줄 여지가 충분하다. 또한 어떠한 생체프로그램이 작동해 일련의 분화과정이나 노화과정이 자발적으로 진행되더라도 그 기능을 복원하거나 원하는 방향으로 프로그램의 동작을 일부 제어할 수 있는 여지도 존재한다. 현대의 생명과학기술이 발전하면서 점차 세포 내 분자네트워크의 규모와 구조가 밝혀지고 있으므로, 여기에 정보기술(IT)이 융합되면 생명의 시간을 거꾸로 돌릴 수 있는 생명공학기술의 개발이 가능해질 것이다.생명의 시간을 되돌린다는 것은 매우 극적이며 불가능할 것으로 생각되지만 온전히 과거의 상태로 환원시키는 것이 아니라 과거 기능의 일부를 복원하도록 생명체의 분자네트워크를 자극시켜 조절하는 것은 현대의 과학기술로도 이미 가능한 수준에 도달해 있다. 관건은 생물학 실험의 우연한 발견과 현상학적 관찰의 원인을 체계적으로 규명하고 이를 토대로 통제 가능한 제어기술을 개발하는 것이다. 이는 생명과학과 제어공학의 융합을 통해서만 가능하다. 암화, 분화, 노화과정을 지배하는 분자네트워크의 다이내믹스를 제어함으로써 생명의 시간을 거꾸로 돌릴 수 있는 생명공학기술의 미래는 무궁무진한 잠재력을 지니고 있다. 흥미진진한 생명공학의 르네상스 시대가 우리 앞에 펼쳐지고 있다.조광현 KAIST 교수·바이오및 뇌공학

1995년 미국 상무성은 저 유명한 디지털 디바이드(Digital Divide) 보고서를 발표했다. 컴퓨터, 인터넷 등에 대한 접근가능 여부 때문에 사회계층 간의 격차가 더욱 심화된다는 내용이다. 20년이 지났다. 올해 5월 31일 미래부 통계에 따르면, 대한민국 이동전화 가입자는 5960만명이다. 이 중 4500만명이 이동통신(LTE) 스마트폰 가입자다. 2015년 현재 대한민국 인구가 5062만명이니, 적어도 대한민국에서 ‘컴맹’으로 인한 디지털 디바이드 문제는 없다고 해도 무방하지 않을까 싶다.알파고 쇼크 이후 대한민국의 소프트웨어 교육 열풍이 더욱 거세지고 있다. 미래 디지털사회에서는 코딩 능력이 사회계층 결정에 중요한 요인이 될 것이기 때문이다. 컴퓨터 프로그래밍 언어로 소프트웨어를 작성하는 것을 ‘코딩’이라 한다. 우리가 한글이라는 언어로 작문을 하듯, 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 컴퓨터에게 작업을 지시하는 것이 코딩이다. 코딩을 통해 컴퓨터가 할 일을 모아 놓은 것을 우리는 소프트웨어라 한다. 소프트웨어가 비행기, 자동차를 운전하고 발전기를 제어한다. 스마트폰을 구동하고 냉장고, 세탁기를 돌린다. 원유집 한양대 교수·컴퓨터공학박근혜정부는 ‘디지털 인재양성’을 내세우며 소프트웨어 교육에 전폭적인 투자를 진행해 왔다. 이제 2018년부터 모든 초중고에서 코딩교육을 실시하게 된다. 14개 대학에서 소프트웨어를 집중적으로 교육하기로 했다. 박근혜정부가 소프트웨어 경쟁력 강화에 몰입한 지 3년여가 지나서야 미국이 움직이고 있다. 오바마 대통령은 올 1월 30일 연두교서에서 큰 화두를 던졌다. ‘모든이에게 컴퓨터 과학을(Computer Science for All)’이라는 슬로건이다. 초중고에서 컴퓨터 프로그래밍을 교육해 다가올 디지털사회에서 개개인이 보다 윤택한 삶을 영위할 수 있도록 하겠다는 것이다. 전 세계가 코딩열풍이다.올해 1월에 개최된 세계경제포럼(WEF)에서 인공지능(AI) 등 소프트웨어 기술 발달로 2020년까지 약 500만개의 일자리가 없어질 것이라는 내용이 발표됐다. 정말 소프트웨어 기술 발달이 일자리를 증발시킬까. 1700년대 말 증기기관 발명 시점으로 돌아가 보자. 암울한 예측이 난무했다. 육체노동 직업은 모두 기계로 대체될 것이며 수많은 사람이 직장을 잃을 것이라 했다. 그러나 증기기관은 산업혁명을 촉발시켰고 유례 없는 신규고용을 창출했다. 1940년, 1950년대 포드, GM은 자동차 생산과정을 자동화시켰다. 노동자들은 거세게 저항했다. 기계에게 일자리를 잃을 수는 없었기 때문이다. 결과는 어떠했을까. 생산공정의 자동화로 자동차 가격이 대폭 하락했다. 자동차가 귀족의 전유물에서 일반인의 생활수단이 됐다. 시장은 확대되고 새로운 일자리가 대거 창출됐다. 역사를 되짚어보면 기술의 발전은 언제나 새로운 기회를 창출했다. 거대한 패러다임 변이과정에서 과거 직업이 사라지는 것은 사회라는 유기체의 자연스러운 생리현상일 뿐이다.월스트리트 증권가에서 신입사원 채용 동향을 보면 미래를 예측하는 것이 어렵지 않다. 코딩능력을 갖춘 공학박사의 몸값이 상한가다. 이세돌과 알파고의 대전은 또 하나의 중요한 메시지를 남긴다. 비록 인간이 패했지만 프로기사와 알파고가 편을 이룬다면 천하무적이 될 것이다. 컴퓨터를 이용해 원하는 결과를 생성해낼 수 있는 능력 여부에 따라 개인의 역량이 결정된다. 이 근간에 코딩 능력이 있다.미래 디지털사회에서 코딩 능력은 과거의 인터넷 검색능력 정도가 될 것이다. 컴퓨터 프로그래밍 언어 실력은 과거의 외국어 구사능력 정도가 된다. 미래 사회는 두개 부류 계층으로 나누어질 것이다, 코딩을 아는 자와 코딩을 모르는 자. 컴퓨터의 계산능력과 무한 데이터를 사용하고 분석할 수 있는 이는 디지털 생태계의 정점에 설 것이며, 그렇지 못한 이는 하부에 위치할 것이다. 코딩을 모르는 사람, ‘코맹’이다. 나의 위치는 어디인지 생각해 보자.원유집 한양대 교수·컴퓨터공학

얼마 전 미국 언론은 일제히 온라인 콘텐츠 스트리밍 서비스 업체인 넷플릭스가 올가을부터 북미 지역에서 디즈니의 영화를 독점으로 상영하게 됐다고 발표했다. 이는 기존의 영상 콘텐츠 소비 패턴을 인터넷 기반의 온라인 스트리밍 서비스로 변화시키는 데 앞장서 온 넷플릭스가 드디어 다른 경쟁자를 제치고 콘텐츠 시장의 파괴적 혁신을 이끄는 리더가 됐음을 상징적으로 보여주는 소식이다.4차 산업혁명의 태동기에 접어든 우리 사회에서는 기존 시장의 판도를 송두리째 바꾸는 파괴적 혁신의 범람이 계속되고 있다. 이와 같은 동적인 사업 환경 속에서 기존 기업이 종전의 경쟁우위를 유지하며 살아남는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 통계 자료에 따르면 한국 기업의 5년 생존율은 30% 정도밖에 되지 않는다. 그럼에도 GE나 IBM은 초기 비즈니스 모델에만 머물러 있지 않고 끊임없이 변신을 시도함으로써 100년 가까운 긴 시간 동안 시장에서 살아남는 모습을 보여왔다. 물론 기존의 비즈니스 모델을 완전히 뒤바꾸고 새로운 산업으로 진출한다는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 변신도 제대로 해야 성공할 수 있다. 이러한 점에서 넷플릭스는 올바른 방향으로의 변신 전략을 통해 파괴적 혁신의 리더가 될 수 있었던 모범 답안 중 하나이다. 강진아 서울대 교수·기술경영학초기의 넷플릭스는 우편을 통한 DVD 대여 서비스를 제공하는 유통 서비스 업체였다. 넷플릭스는 비디오 대여를 위해 매장에 방문하고 연체료를 내야 하는 불편을 없애기 위해 우편으로 대여·반납을 할 수 있는 서비스를 출시했다. 이러한 서비스는 기존의 오프라인 대여 서비스에 불편함을 느끼던 소비자의 욕구에 부합해 커다란 성공을 거둘 수 있었다. 하지만 곧 월마트, 블록버스터 등 대규모 자본의 거대 기업 진출로 인해 DVD 대여 산업은 더 이상의 수익성을 기대하기 어려워졌다. 이에 넷플릭스는 자칫 기존의 강점인 DVD 대여 유통망을 파괴할 수도 있는 인터넷 기반의 온라인 스트리밍 서비스로의 과감한 진출을 단행했다. 그 결과 오늘날 전통적인 오프라인 대여 시장을 파괴한 온라인 스트리밍 서비스의 대표주자로 자리 잡을 수 있었다. 지금 넷플릭스는 윈도 PC, 매킨토시, 애플TV, 아이패드, 아이폰, 구글TV 등 다양한 시청 환경을 지원하고 있다.넷플릭스의 변신 전략에서 얻을 수 있는 교훈은 자신들의 고유한 사업 목표를 고수하는 반면 이전의 성공을 가능하게 했던 핵심적인 자원을 포기하는 것에 주저하지 않았다는 점에 있다. 사실 넷플릭스라는 이름 자체가 인터넷(net)과 영화(flicks)라는 것에서 알 수 있듯이 창업자 리드 헤이스팅스는 창업 초창기부터 이미 유통비용이 거의 들지 않는 인터넷을 활용해 영화 서비스를 보다 싼 가격에 소비자에게 제공하고자 하는 명확한 사업 목표를 지니고 있었다. 비록 DVD 우편 배달 서비스가 넷플릭스에 큰 성공을 가져다준 핵심 자원이기는 했지만, 이는 넷플릭스의 궁극적인 사업 목표를 위한 단기적인 수단에 불과했던 것이다.사실 많은 기업이 변신을 시도할 때 자신들이 가장 강점을 보이는 핵심 자원을 버리는 데 주저해 과감한 선택을 하지 못한다. 새롭게 진출하고자 하는 사업을 선택할 때에도 기존의 자원을 최대한으로 사용할 수 있는 분야로의 좁은 시각을 가지고 접근하는 이른바 ‘능숙함의 덫'에 빠지곤 한다. 더군다나 새로운 사업이 이 기존의 자원을 파괴하는 방향으로 이루어져야 한다면 이를 쉽게 선택할 수 있는 곳은 많지 않을 것이다. 한국의 비디오 대여 업체나 케이블TV 사업자 역시 이미 초고속 인터넷망의 기술적 인프라가 잘 갖추어져 있는 상황에도 온라인 스트리밍 서비스가 자신들의 현재 사업을 와해시킬 것을 우려해 발 빠른 선택을 하지 못한 바 있다. 하지만 넷플릭스의 교훈을 통해 파괴적 혁신이 범람하는 현대 산업에서 핵심 자원은 언제든 바뀔 수 있기 때문에 기업이 반드시 지켜야 할 것은 현재의 핵심 자원이 아닌 그들 고유의 가치이자 목표임을 상기해야 할 것이다.강진아 서울대 교수·기술경영학

가까운 미래에 지구는 에너지 자원의 고갈과 환경오염 문제에 직면할 것이다. 현재 추세라면 지구상의 대표적인 화석연료인 석유와 천연가스는 40~60년 지나면 고갈될 것으로 보고 있다. 원자력 발전의 연료가 되는 우라늄 역시 재처리해 쓰지 않는다면 60~70년이면 바닥날 전망이다. 태양열, 풍력, 지열 등의 신재생에너지 자원으로 화석연료를 대체하는 것에도 한계가 있다.미국의 ‘플래니터리 리소스’라는 기업은 우주 소행성 자원채굴사업을 추진하고 있다. 미래에는 우주개발을 통해 달과 화성 등에서 자원을 채취하는 산업도 등장할 것이다. 선진국이 경쟁적으로 수행하는 달이나 행성탐사 이면에는 우주자원을 선점하기 위한 노림수가 숨어있다. 미국은 작년 11월 민간기업의 소행성 자원채굴과 소유를 허용하는 새로운 우주법에 대통령이 서명했다. 장영근 한국항공대 교수·항공우주기계공학지구가 형성되며 냉각되는 동안 중금속은 지구의 안쪽에 가라앉는다. 대부분의 지각은 가벼운 물질로 이뤄져 있어 지각에서는 금속이 거의 발견되지 않는다. 지각에서 쉽게 접근할 수 있는 대다수의 금속은 태고에 소행성과의 충돌에 의해 이전됐을 것으로 추정된다. 아프리카, 캐나다, 호주 등의 광산에서 채취되는 희귀한 지구 금속이 대표적인 예이다.캐나다 온타리오주 외곽의 서드베리 분지는 세계에서 두 번째로 큰 분화구다. 길이 62㎞, 폭 32㎞, 깊이 15㎞의 어마어마한 크기를 가진다. 약 18억년 전에 소행성(혜성이라는 가설도 존재)과의 충돌에 의해 생성된 세계에서 가장 오래된 분화구 중 하나이다. 태고에는 소행성, 운석, 혜성이 지구에 충돌하는 일이 드물지 않게 존재했을 것이다. 소행성은 충돌을 통해 지구에 여러 가지 자원을 가져다주면서 현재의 지구를 형성하는 데 큰 영향을 줬을 것이다.소행성과의 충돌에 의해 생성된 서드베리 분화구는 충돌 시의 온도가 용암보다 2배 이상이 됐다. 바위와 금속이 녹아 구리, 니켈, 금, 백금 등의 금속이 바닥에 가라앉아 풍부한 광맥을 형성한 것으로 추정된다. 서드베리 분지는 매년 20억달러에 해당하는 수백t의 니켈, 구리, 금 등을 생산하며 보물 저장고 역할을 한다. 세계에서 가장 큰 광산이다.태양 주위를 맴도는 소행성은 엄청난 자원의 보고이다. 소행성에 산재한 귀금속은 1조달러 이상의 가치를 가진 것으로 추정된다. 타호 호수 크기의 ‘에로스’ 소행성은 인류가 보유한 모든 금속보다도 많은 금속을 축적하고 있는 것으로 알려졌다. 이 정도의 물질이면 지구에 세운 모든 구조물을 달과 화성에 건축할 수도 있다. 수십조달러의 가치가 될 것이다. 이러한 소행성의 보물 자원을 얻기 위해 소행성이 지구와 충돌하는 것을 바랄 수는 없다. 충돌에 의한 피해가 엄청나기 때문이다.결국 인류는 소행성을 직접 탐사하고 자원을 채취하는 계획을 세우고 있다. 소행성에서는 중력이 부족해 우주인이 그 표면을 걸을 수가 없다. 먼지와 자갈로 이뤄진 소행성에 고정 장치를 설치하기도 어렵다. 잘못하면 우주로 날아갈 수도 있다. 현재는 금속 벨트를 소행성 주위에 둘러서 우주인을 고정하는 방안을 검토 중이다.헬륨3에 중수소를 핵융합시키면 엄청난 에너지가 생성된다. 핵융합발전을 통해 소량의 연료로 큰 에너지를 생산할 수 있다. 1t의 헬륨3로 1만㎿(메가와트)의 전력생산이 가능하다. 이는 1000만명의 인구가 1년 동안 사용할 수 있는 전기량이다. 방사능이 사라지는 반감기도 매우 짧아 방사능 폐기물도 거의 생성하지 않는다. 하지만 지구에는 헬륨3가 거의 없다. 달 표면에는 인류가 약 5000년 동안 사용할 수 있는 헬륨3가 존재한다.우주의 소행성, 달, 행성 등은 인류의 생존을 위한 보물 창고이다. 인류는 미래의 에너지 자원 고갈에 대비해 새로운 개척지인 우주로 나가야 한다. 우주개발이 필요한 이유이기도 하다.장영근 한국항공대 교수·항공우주기계공학