얼마 전 중국에서 납 등 중금속으로 인한 환경오염으로 2010년 한 해 1개 구(區)나 1개 현(縣)에서 2000명 내외의 암 사망자가 발생한 것으로 보도됐다.우리가 주유소에 가 보면 흔히 무연휘발유를 판매한다고 쓰여 있다. 사람들은 무심코 무연휘발유를 넣고 자리를 뜨지만 그렇게 되기까지 한 남자의 수십년간의 뜨거운 노력이 있었다는 것을 아는 사람은 많지 않다.사건의 시작은 오래전으로 돌아간다. 1921년 미국 오하이오주의 제너럴모터스(GM) 연구소에 근무하던 토머스 미즐리는 테트라에틸납을 연구하던 중 이 물질이 자동차 엔진의 노킹현상을 크게 줄인다는 사실을 발견했다. 1923년 제너럴모터스, 듀폰, 스탠더드오일은 에틸사를 설립해 독성이 약한 것처럼 보이기 위해 납이라는 말을 일부러 빼고 ‘에틸’이라고 부르는 휘발유 첨가제를 판매하기 시작했다. 이것은 에틸사에게는 커다란 이익을 남겨줬지만 끔찍한 재앙을 불러일으켰다.우선 에틸사 노동자 중 납중독 환자가 계속 발생했는데 1924년에는 5명이 사망하고, 35명이 걸음을 제대로 걷지 못하는 장애인이 되기도 했다. 하지만 회사는 철저히 부인하는 전략을 채택하고 대표적인 독성물질인 납이 해롭지 않다고 거짓말을 했다. 그러는 동안 지구대기 중의 납 농도가 계속 높아졌지만 얼마나 높아지고 있는지 아무도 정확하게 알 수 없었다.한편 1948년 클레어 패터슨이라는 시카고대학 박사과정생은 우라늄 동위원소의 반감기를 이용해 지구의 나이를 측정하려는 일을 계획하고 있었다. 우라늄이 납으로 변하기 때문에 그는 납과 우라늄의 양을 정밀하게 측정해야 했는데 대기 중의 납 때문에 시료가 오염돼 측정에 차질을 빚었다. 그는 처절한 노력 끝에 세계 최초의 청정실험실을 만든 후에야 측정에 성공했고, 1953년 지구의 나이를 45억5000만년이라고 확정해 밝힐 수 있었다.어려운 과제를 해결한 패터슨은 대기 중 납에 관심을 갖게 됐고, 90% 이상이 자동차 배기가스에서 나올 것으로 생각했다. 대기 중 납의 농도가 유연휘발유를 사용한 후에 높아졌다는 가설을 입증하기 위해서는 1923년 이전의 대기 중 납의 농도를 알아내야 했다. 그린란드와 같은 지역은 그해 내린 눈에 의해 얼음이 층층이 쌓이게 된다는 사실이 알려져 있었다. 그래서 해당되는 얼음의 층을 조사하면 그해 대기 중의 납 농도를 알 수 있다고 생각했다. 이것이 현대기후학 연구의 기초가 된 빙핵 연구의 시초다.조사한 결과 놀랍게도 1923년 이전에는 대기 중에 납이 거의 존재하지 않았다는 사실을 발견했다. 유연휘발유가 판매되면서 대기 중 납의 농도가 높아져 위험수위에 이르렀다는 것을 알게 된 패터슨은 휘발유에 납을 사용하지 못하게 하는 일을 필생의 과업으로 생각하게 됐다. 그러나 그것이 패터슨에게 큰 고통을 안겨 줬다. 미국석유협회에서 지원해 주던 연구자금이 끊겼고, 에틸사의 경영자는 패터슨이 재직하던 캘리포니아 공과대학에 패터슨을 해임하면 석좌교수직을 위한 기금을 주겠다고 제안했다.하지만 패터슨의 끊임없는 노력 덕분에 1970년 청정대기법이 제정됐고, 1986년에는 미국에서 모든 유연 휘발유의 판매가 금지됐다. 그 후 미국인 혈액 내 납 농도는 80%가 감소했다고 한다. 우리나라에서도 대기환경보전법 시행령에 의해 1993년 1월 1일부터는 무연휘발유만을 공급하도록 의무화했다.이름이 비록 널리 알려지진 않았지만 패터슨처럼 인류를 위험으로부터 지키기 위해 헌신하는 위대한 과학자가 있기에 지구는 여전히 살 만한 곳으로 남아 있다.서홍관 국립암센터 의사·가정의학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

최근 발매된 일본 작가 무라카미 하루키의 신작 ‘색채가 없는 다자키 쓰쿠루와 그가 순례를 떠난 해’가 20대와 30대의 열광적인 반응을 이끌어 낸 것과는 대조적으로 그저 하루키 열풍이라는 문학계의 시선이 세간의 화두가 되고 있다. 하루키가 ‘1Q84’ 이후 거의 3년 만에 내 놓은 소설인지라 필자도 사전 예약을 해 읽어 보았다.그런데 국내 서점의 베스트셀러 1위부터 10위까지를 보면 대부분 자기계발서가 주류를 이룬다. 소설이 베스트셀러에 오르는 경우는 하루키의 신작 정도나 돼야 가능하다. 우리나라의 경우와 일본이 대비되는 또 다른 예는 추리소설과 SF(공상과학)소설에 대한 일본 문학계의 평가와 두터운 독자층이다. 추리소설 작가인 히가시노 게이고는 그의 작품 ‘용의자 X의 헌신’으로 일본에서 가장 권위 있는 문학상인 나오키 상을 수상했다. 인공지능을 갖게 된 전투기를 주제로 한 SF소설 ‘유키카제’를 쓴 간바야시 조헤이는 일본뿐만 아니라 미국과 유럽에서도 많은 독자층을 확보하고 있다.반면 우리나라 문학계는 장르물이 고갈돼 있다. 추리물과 SF소설은 거의 없다고 해도 과언이 아니다. 이것을 그저 우리 작가들의 역량 부족으로만 봐야 할 것인가. 오히려 우리에겐 상상력 부재라는 치명적인 문제가 있는 것 같다. 예컨대 과연 우리나라 독자에게 외계인의 존재가 받아들여질까. 한마디로 너무 먼 얘기이다. 하지만 하얀 소복을 입은 전설의 고향 처녀귀신은 그 어떤 상상력과 부연설명 없이도 받아들여진다. 스마트폰을 손에 들고 언제 어디서나 검색을 하고 정보를 공유하면서 살고 있지만 그런 만큼 상상을 해 볼 시간은 줄어들고 있다. 여기엔 입시 위주의 교육도 한몫한다. 그렇기 때문에 과거로 혹은 미래로 시간여행을 하는 상상력은 발휘될 수 없다. 더욱이 추리소설이 문학상을 받는다는 것은 순수문학이 아닌 장르를 모두 폄하하는 우리나라에서는 상상도 할 수 없는 일일 것이다.안도열 서울시립대 석좌교수·양자전자공학어쩌면 우리의 문제는 하루키 같은 역량 있는 작가를 키워 낼 수 있는 사회적 분위기가 결여돼 있는 것이 아닐까 하는 생각이 든다. 나는 일본이 19명의 노벨상 수상자를 배출할 수 있었던 이면에는 분야마다 세계적 경쟁력을 지닌 전문가층을 두텁게 확보하고 있는 것이 가장 큰 이유라고 생각한다. 하루키의 작품을 단순히 열풍이라고 말하기도 하지만 과연 열풍에 지나지 않는 것인지 곰곰이 생각해 볼 필요가 있다. 그것이 순수문학이든 SF소설이든, 소설만이 갖는 좋은 점은 상상과 꿈의 세계를 제공해 준다는 점이다. 특히 SF소설은 미래의 가능성을 상상을 통해 열어주며 과학을 대중에게 가깝게 해 줄 수 있고 미래의 과학자가 되려는 청소년에게 꿈을 갖게 해 준다는 점에서 중요하다.상상력은 비단 문학에서뿐만 아니라 물리학을 포함한 자연과학에도 반드시 필요한 조건이다. 물리학자인 아인슈타인이 상대성이론을 정립할 수 있었던 것도 사실 빛과 함께 움직이는 관찰자를 상상할 수 있었기 때문에 가능했다. 또 생화학자인 왓슨과 크릭이 DNA(유전자) 이중나선 구조를 발견할 수 있었던 것도 유전암호를 전달하는 분자모형을 상상해 낼 수 있었기 때문에 가능했을 것이다.하루키의 작품을 ‘단순한 열풍’이라고 말하기 전에 대중에게 특히 미래의 과학을 주도할 젊은 층에게 상상력을 불러일으키고 광풍을 일으킬 만큼 재미있고 진정성 있는 작품이 부족한 것은 아닌지 다시 한번 생각해 볼 일이다.안도열 서울시립대 석좌교수·양자전자공학

최근 소재(素材) 부품산업의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 특히 일본에 크게 의존하는 산업 구조는 어제오늘의 일이 아니지만 국내 완성품 업계가 더욱 성숙해지면서 다시금 소재산업의 재도약이 필요한 시점이란 인식이 강하다.소재란 우리의 일상생활에서 눈에 보이는 거의 모든 고체물질을 통상적으로 얘기한다. 소재의 특성을 과학적으로 이해할 필요 없이 일반인도 경험을 통해 우리 주위의 물질에 대해 기본적인 이해를 하고 있다. 예를 들어 찌개를 끓일 때 금속냄비가 좋고 뚝배기에 담아야 온도가 오래 보존된다는 정도는 누구나 알고 있다. 초기 과학의 역사도 이러한 주위의 물질을 활용하는 데서 출발했다. 흙을 구워 그릇이 생겼고 다른 특정한 흙을 녹여 금속이나 유리가 탄생하는 것과 같다. 또한 현대 과학기술의 진보가 혁명적인 소재의 개발과 함께 도래했음을 부정하는 과학자는 아마 없을 듯하다.개발대상이 되는 미래 소재는 사실 우리가 일상생활에서 보는 것과 매우 다른 것이다. 한편으론 상식을 뛰어넘는 가장 특이한 소재를 가장 먼저 개발하는 것이 과학자의 임무이다. 가령 금속은 전기가 잘 통하는데 불투명한 성질을 가지고 있지만 어느 특정한 세라믹 소재는 전기가 통하면서도 투명하게 구현이 가능하다. 이 이상한 소재의 개발이 없이는 평판 디스플레이 TV가 존재하지 않았을 것이다. 조용수 연세대 교수·신소재공학자동차에 적용될 새로운 소재 기술을 보면 미래 소재혁명의 방향성을 짐작할 수 있다. 미래 자동차는 연비, 경제성, 친환경적인 요소가 가미돼야 한다. 무거운 철강을 대체하는 경량소재로 엔지니어링 플라스틱, 탄소섬유 등 고분자복합체의 사용이 확대될 것으로 전망하고 있다. 외부뿐 아니라 엔진, 바퀴에도 적용될 것으로 보인다. 자동차의 스마트화 경향에 따라 유기전자소재가 조명, 디스플레이 등에 포괄적으로 적용되고 새로운 개념의 센서 소재가 활용될 것이다. 전기 소모를 줄이면서도 감성에 민감한 기술이 적용되는 것이다. 또한 인체 및 환경 유해물질 배출 규제로 인간친화형 바이오 플라스틱 소재가 적용되거나 유해한 물질 재처리 기술이 필요하다.이처럼 새로운 기간산업으로의 도약을 위해 우리가 지향해야 할 미래혁신소재의 발전 방향을 살펴보면, 첫째는 원천기술력을 바탕으로 해야 한다. 모방하거나 변형된 소재의 연구가 아니고 창의적인 아이디어에 기반을 둔 시장선도형 혁신소재여야 한다. 기존의 수입소재를 대체하는 것도 중요하나 차세대 제품군에 사용될 소재를 선점해 개발하는 것이 중요하다. 둘째는 극한조건에서 최고의 성능이 구현돼야 한다. 초고온에서 혹은 매우 높은 주파수에서 작동하는 극한소재나 초고강도, 초경량 소재가 이에 해당한다. 셋째는 인간친화적인 감성에 부합하는 소재이다. 좀 더 편리하게 느끼거나 인간 중심의 기능이 강화된 소재가 각광을 받을 것으로 예상된다. 인체에 부착이 용이한 소재, 투명하거나 인간의 감성을 인지할 수 있는 기능소재 이다. 넷째는 환경친화적이어야 한다. 유해한 물질이 배제된 소재는 물론 재처리나 재생이 가능한 친환경적인 기능을 가진 재료이다. 일부 광물자원이 제한돼 있어 이미 재처리공정기술이 중요한 분야로 부상하고 있다. 소재 기술력은 단기간에 극복될 것이 아니기에 장기적이고 안정적인 지원하에 연구개발이 이뤄져야 한다. 또한 소재분야는 노하우의 누적을 통해 이루어지기 때문에 기업이나 연구소에서는 중장기 개발 로드맵에 따라 작더라도 파급효과가 있는 성공 사례를 축적하는 것이 중요하다. 현재 다행스러운 것은 미래소재의 선점이 그 시장가치 면에서 매우 중요하다는 공감대가 있다는 것이다조용수 연세대 교수·신소재공학

요즘은 차를 운전할 때 길을 모르는 목적지를 향해 출발하기 전 지도를 보거나 지도책을 갖고 다니는 사람이 극히 적다. 대부분 차량에 장착되거나 스마트 폰에 담겨 있는 내비게이터를 사용하기 때문이다. 내비게이터가 길을 찾는 데는 다양한 과학기술이 숨어 있다.흔히 GPS라 불리는 항법위성시스템은 내비게이터를 작동시키는 첫 번째 과학이다. 인터넷과 마찬가지로 핵전쟁에 대비하기 위해 미국의 국방기술에서 출발한 GPS는 2만200km의 지구 상공에 있는 무게 455kg인 24개의 위성 중 3개 이상의 위성이 거리를 탐지한 지점은 한 곳이라는 원리를 기반으로 목표 지점을 정확히 집어내는 능력을 갖고 있다. 민간용 GPS도 거리 오차가 10∼15m, 속도 오차는 초당 3cm 이내일 정도로 정확하다. GPS의 속도 측정에는 정확한 시간을 측정하는 또 하나의 과학이 숨어 있다. GPS의 측정 과학은 위성마다 탐재된 3개의 원자시계에 의존하는데, 이 측정 기술은 3만6000년에 1초만의 오차를 가질 정도로 정확하다고 알려진다.GPS에는 글로벌 표준을 통한 국가 간의 경쟁 논리도 숨어 있다. 즉, 미국이 주도하는 GPS에 대항해 유럽연합(EU)의 갈릴레오, 구 소련의 글로나스(GLONASS), 중국의 베이더우(北斗), 일본의 준텐초(QZSS), 인도의 인도지역항해위성시스템(IRNSS) 등의 독자적인 항법위성시스템이 시도됐거나 구축이 진행 중이다.내비게이터에는 최단거리 계산 알고리즘이라는 계산과학의 사용이 필수적이다. 즉, 두 지점 간의 가장 짧은 길을 찾는 알고리즘을 사용해 출발지에서 목적지까지 경로를 계산한다. 하지만 실제 내비게이터는 단순히 거리만을 기반으로 하지 않는다. 내비게이터가 특정 구간이 고속도로인지, 시속 몇 km까지 낼 수 있는지를 반영할 수 없다면 소비자에게 외면 받기 십상이다. 특히 현재의 교통 혼잡도가 얼마나 되는지를 반영하는 것은 필수이다. 이때 등장하는 또 하나의 과학이 실시간 정보 수집에 관련한 기술이다. 도로변의 비콘(Beacon·무선중계기)이라는 장치나 GPS를 통해 특정 장치를 부착한 차량의 속도와 현재 위치를 측정해 실시간 교통정보를 수집하고, 교통방송 등이 제공하는 사고·집회·공사·도로통제 정보 등을 가공하는 기술이 사용된다.내비게이터에 담긴 알고리즘 과학을 새롭게 접근하는 시도도 흥미롭다. 전통적인 알고리즘 과학이 문제가 갖고 있는 수학적 특징을 탐구한 결과인 데 비해 최근의 알고리즘 과학은 유전 원리, 금속의 열처리 현상은 물론 개미나 벌 등의 활동 원리를 모사하기도 한다. 예를 들면 개미는 자신 혼자만의 판단으로 외부에서 집까지의 빠른 길을 찾는 것이 아니라 자기 집에서 나온 다른 개미가 지나가며 뿌린 페르몬을 감지하고 군중의 지혜에 의지해 집을 찾아간다. 항상 많은 개미가 간 길이 최적의 길은 아니지만, 페르몬이란 물질이 시간이 지나면 증발하므로 길 상태가 변하는 것을 잘 반영할 수 있는 것이 개미 알고리즘의 장점이다.내비게이터에는 다양한 과학기술이 담겨 있다. 하지만 내비게이터가 알려주는 역설적 과학도 있다. 런던의 택시기사는 수익이 좋은 직업이지만 내비게이터를 안 쓰고 수많은 길과 장소를 외워야 하는 까다로운 시험을 통과해야 한다. 단순하고 정해진 길을 가는 버스 운전사보다 수많은 거리를 기억해 운전하는 런던의 택시기사가 공간감각을 담당하는 뇌 영역인 해마가 더 크다는 사실은 ‘과학기술은 적절히 사용될 때 그 가치가 가장 크다’는 평범한 진리를 이야기해주는 것 같다.이희상 성균관대 교수·기술경영학

요즘은 아파트 층간 소음까지 규제 대상이 되고 있다. 우리 주위에는 원하지 않는 잡음이 항상 있는데, 귀에 거슬리게 소리가 큰 때에는 소음이 된다. 나도 요즘 소음에 민감한데, 위층에서 들리는 어린애 콩콩 뛰는 소리는 오히려 반갑지만 신경이 쓰이는 것은 내가 소음을 내는 경우이다. 나는 뒤늦게 클라리넷을 배워 시니어 앙상블에 끼어서 서투른 연주를 즐기고 있는데, 그러다 보면 아무래도 아파트에서 연습을 해야 할 때가 있다. 따라서 주말 낮 시간에 연습을 하려고 하지만 그래도 신경이 쓰인다. 하기는 요즘 주말 낮 시간에는 여기저기에서 바이올린이나 클라리넷 등 악기 연습하는 소리가 심심찮게 들려온다. 잡음하면 생각나는 일이 또 하나 있다. 2004년 사이언스지에 실린 황우석 전 서울대 교수의 논문이다. 당시 세계 최초로 확보했다고 발표된 체세포 복제 줄기세포의 유전물질인 DNA와 원래 체세포의 DNA를 비교 분석한 결과가 이 논문에 그림으로 실렸다. 두 시료에서 누가 봐도 똑같은 시그널 몇 개가 일정한 간격으로 나타나 보였다. 나도 그 유명한 논문을 구경이라도 하자는 생각에 사이언스지를 뒤져 훑어봤다. 그런데 DNA 분석 결과의 그림을 보는 순간 이것 좀 이상하다는 생각이 들었다. 대부분 실험에서 우리가 원하는 결과는 전기적 신호로 나타나고 기록되게 마련이다. 한편 원하는 신호에는 반드시 전기적 잡음이 따른다. 그리고 이런 잡음은 무작위적이기 때문에 매번 같을 수는 절대 없다. 하지만 그 논문에는 DNA 시그널뿐 아니라 잡음까지도 정확히 같게 나타났다. 마치 쓰나미가 두 번 몰려왔는데 쓰나미의 파고나 간격뿐 아니라 그 바탕의 작은 파도까지 정확히 일치한 셈이다. 나중에 이 결과가 조작인 것으로 밝혀지면서 결국 같은 그림을 두 번 사용한 것이 분명해졌지만 당시에는 아무도 이 점을 지적하지 못했다.과학의 역사에도 노벨상급의 유명한 잡음이 있다. 1960년대 초 미국 뉴저지주의 벨연구소에서 펜지어스와 윌슨이라는 두 천문학자가 천체 연구를 위해 대형 마이크로파 안테나를 손질하고 있었다. 이 안테나는 원래 에코 통신위성 추적용으로 만든 것인데 용도가 다 돼 천문학 연구에 사용하기로 했던 것이다. 그런데 웬일인지 정체를 알 수 없는 잡음이 계속 잡혀 원하는 연구를 할 수 없었다. 펜지어스와 윌슨은 안테나의 빈틈을 때우고 내부를 청소하는 등 별짓 다 했지만 이 잡음을 제거할 수 없었다. 게다가 이 잡음은 하늘의 모든 방향에서 사시사철에 걸쳐 일정하게 들어오고 있었다. 한편 벨연구소에서 30분 거리에 있는 프린스턴대의 디키는 우주배경에 깔려 있으리라 예상되는 낮은 마이크로파를 검출하기 위해 마이크로파 안테나를 제작하고 있었다. 펜지어스와 윌슨의 결과를 전해들은 디키는 그것이 자신들이 찾고 있던 마이크로파 신호인 것을 금방 깨달았다. 그전부터 가모브 등 여러 과학자는 우주가 한 점에서 대폭발로 출발해 팽창하고 있다면 빅뱅의 순간 한 점에 몰려있던 우주전체의 에너지가 현재의 우주에 골고루 퍼져 있을 테고 그렇다면 파장이 길고 에너지가 낮은 마이크로파 복사로 남아 있을 것으로 예상했다. 그런데 막상 펜지어스와 윌슨은 빅뱅에 대해 들어본 적도 없고 관심도 없었다. 아무튼 펜지어스와 윌슨은 1965년에 발표한 이 잡음 덕분에 1978년 노벨 물리학상을 받았다. 소가 뒷걸음질하다 쥐를 잡았다고 하기에는 너무나 엄청난 발견이었다.그리고 보면 잡음이라고 해서 모두 쓸데없는 것은 아닌 듯싶다. 우주배경복사가 빅뱅의 신호이듯 콩콩 뛰는 어린애 발소리도 생명의 신호라고 귀엽게 볼 수는 없을까?김희준 광주과학기술원 석좌교수·화학

수박을 먹을 때 우리가 ‘이런, 이 수박은 맛이 없군’이라고 말한다면 그 수박은 분명 달지 않은 것이다. 이것은 배, 참외, 귤을 먹을 때도 마찬가지다. 왜 우리는 달아야만 그 과일이 맛있다고 반응할까. 우리의 조상이었던 유인원들은 아프리카의 사바나 지역에서 열매와 잎사귀를 먹었을 것으로 생각된다. 그들은 아프리카를 떠나 전 지구로 흩어졌다. 그 과정에서 유인원들은 새로운 풀과 열매를 먹으면서 자신의 영양분이 될 음식과 피해야 할 것을 맛으로 구분해 나갔고 그 과정에서 미각이 발달했을 것으로 본다. 인간은 놀랍게도 짠맛, 신맛, 쓴맛, 단맛의 4개의 미각만을 가지고 있다. 짠 음식을 만나면 그것은 전해질인데 생존에 필수적이고, 시다면 산(酸) 종류이니 가려서 먹어야 하고, 쓰다면 독성 물질일 가능성이 크기 때문에 피해야 한다. 단맛의 미각은 복합적이라는 것이 밝혀졌다. 설탕 종류는 물론 알데하이드, 케톤, 그리고 몇 종의 아미노산도 달게 느껴진다. 모든 영장류는 단맛이 나는 음식을 먹는 데 대단히 적극적이다. 우리는 시거나 짜거나 쓴 것보다 단 것을 더 좋아한다. 단 것만 파는 과자점은 있지만 신 것만 파는 가게는 없다. 우리가 즐겨먹는 과자나 빵이 쓰다면 아무리 건강에 좋다고 해도 그렇게 많이 팔릴 수는 없는 것이다. 특히 어린이는 단 것에 취약하다.인류가 탄생한 것은 600만년 전인데, 그중 599만년을 구석기 시대로 살았다. 우리 조상은 설탕이나 소금, 혹은 지방질이 풍부한 음식물을 찾으면 가능한 한 많이 먹어두는 것으로 생존율을 높였다. 그래서 그런 음식을 기억하는 미각이 발달했고, 단맛에 대한 선호도는 그대로 우리에게 전해졌다. 그러나 지금 우리는 사바나 지역에 사는 것도 아니고, 거친 들판에서 어쩌다 한 그루의 나무를 만나서 허기를 채우는 시절이 아니다. 우리는 귀갓길에 식료품점에 들러 카트에 담기만 하면 설탕, 소금, 지방을 원하는 만큼 먹을 수 있다. 우리 대부분은 조상보다 두 배 이상의 지방, 소금, 그리고 설탕을 먹고 있다.세계 최고의 비만 국가인 미국의 주요 대도시는 탄산음료를 규제하는 정책을 실시하고 있다. 지난해 뉴욕시는 레스토랑, 스포츠 경기장, 극장, 가판대 등에서 16온스(약 453g)보다 큰 용량의 설탕, 소다음료 판매를 금지하겠다고 했다. 탄산음료뿐만 아니라 에너지 음료, 당분이 첨가된 아이스티 등도 금지대상인데 블룸버그 뉴욕 시장이 이 같은 제안을 한 이유는 탄산음료를 비만율 상승의 주범으로 보고 이를 제도적으로 억제하기 위해서이다.전체 성인의 4분의 1이 비만인 영국에서도 비만율을 낮추기 위한 법적 조치와 캠페인이 벌어지고 있다. 영국 의사들은 자국 내 심각한 사회문제로 떠오른 비만문제를 해결하기 위해 10가지 계획을 발표했는데 최소 1년간 탄산음료에 20% 세금을 부과하는 방안과 학교나 지역문화센터 등의 근처 패스트푸드점 숫자를 제한하는 방안 등이 포함돼 있다. 당분 함량이 높은 탄산음료가 건강 문제가 되는 것이 이제 더 이상 남의 나라 이야기가 아니다. 최근 한국리서치 조사 결과에 따르면 우리 아이들이 일상생활에서 가장 많이 마시는 음료가 바로 탄산음료였는데 무려 31.4%의 청소년이 가장 선호하는 것으로 나타났다. 어릴 때부터 입에 길들여진 음식은 성인이 되면 당뇨와 비만으로 나타난다.문제는 일부 식품회사의 경우 구석기 시대 조상으로부터 넘어온 단맛에 대한 선호를 이용해 과자와 음료를 달게 만들고 있는데, 판매고를 높이는 데는 적절한 전략이지만 우리 국민의 건강에도 적절한지는 각자 따져 볼 일이다.서홍관 국립암센터 의사·가정의학

얼마 전 개봉한 영화 ‘스타트렉 다크니스’에는 악역으로 20세기 말 유전공학으로 창조된 ‘칸 누니언 싱’이라는 캐릭터가 등장한다. 유전자 조작에 의해 월등한 지능과 체력, 그리고 웬만한 부상쯤은 스스로 치유되는 초인적인 능력의 소유자인 칸은 동일한 유전자 조작으로 탄생한 그의 부하를 이끌고 21세기의 지구 정복을 시도하나 결국 인간과 벌인 전쟁에서 패배하고 72명의 동료와 극저온 캡슐에 갇힌 채 우주선 ‘보타니 베이’에 실려 추방당하는 운명이 되고 만다.이러한 초인에 대한 동경은 어쩌면 유사 이래 인류의 꿈이었는지도 모른다. 니체는 ‘차라투스트라는 이렇게 말했다’에서 지성과 긍지, 그리고 넘치는 생명력으로 위대함을 갈망하는 초인의 모습을 제시했다. 니체의 초인사상은 19세기 말 다윈의 사촌인 골턴에 의해 창시된 우생학과 결합해 20세기 초 중반 미국과 유럽에서 상당한 영향력을 행사했다. 유전자(DNA)가 유전정보 전달의 핵심이라는 사실을 밝혀 프랜시스 크릭과 노벨상을 공동 수상한 제임스 왓슨 박사는 그의 저서 ‘DNA를 향한 열정’에서 유전자가 모든 것을 결정한다는 사상이 널리 받아들여지고 있는 현실이 문제라고 지적하고 나치독일이 1930년대 정신이상자 등 40만명을 우생학적 원리에 의해 살해한 뒤 더 나아가 600만명의 유대인을 학살한 동기의 하나로 히틀러가 니체의 초인 사상뿐 아니라 우생학의 철저한 신봉자였음을 들었다. 우생학의 철학이 유전적으로 유리한 개체를 보존하는 것뿐 아니라 열성 유전자를 가진 약자를 제거함으로써 사회와 인간의 진화를 추구한 것이 문제였다.이러한 우생학의 잘못된 가치관은 20세기 초 미국에서조차 정신질환자 등 수십만 명에게 불임 수술을 강요하는 결과를 자초했다. 이는 열등 형질에서 각종 사회적인 불평등이 비롯된다는 논리를 우생학이 제공하고 있으며, 유전자 조작 또는 외과적 수술에 의해 이러한 열등 형질을 제거하거나 개선한다면 개인이나 특정 사회적 집단이 비교우위를 점할 것이라는 잘못된 편견의 실마리가 되는 것 같다. 더 심각한 문제는 나치 독일에서 우생학과 유대인을 분별하는 방법에 관한 연구를 주도해 아우슈비치의 대학살과 깊이 연관된 과학자가 전후 독일의 주요 대학과 학계에서 인류 유전학의 주도적 인물로 남아 있다는 현실이라고 왓슨은 지적했다. 그중에는 심지어 성호르몬인 에스트로겐에 관한 기작으로 노벨상을 받은 생물학자도 포함돼 있다.최근 매스컴을 통해 소개된 ‘의란성 쌍둥이’(의사에 의해 만들어진 판박이 얼굴)라는 용어 역시 외모가 사회적 불평등을 고착화한다는 대중의 맹신에서 비롯된 결과가 아닐까 싶다는 면에서 우생학의 편견과 무관하지 않은 듯하다. 실제로 서울 강남에 가면 지나가는 젊은 여성의 상당수가 비슷한 코와 눈으로 특정 지어지는 얼굴을 하고 있다. 성형의 긍정적인 측면을 부정하는 것이 아니라 이러한 추세가 계속되면 아마 미래의 어느 시점에선 ‘진아 101’, ‘진아 203’ 등으로 사람을 불러야 할 때가 올지도 모른다. 얼마 전 일본 도쿄에 갈 일이 있었다. 강남에 해당하는 롯폰기에 가봤는데 성형을 한 젊은 여성은 거의 보이지 않아 비교가 됐다.휴먼 게놈 프로젝트의 결과로 이제 우리는 인간의 유전자 지도의 대부분을 이해할 수 있게 됐고 또 현실적으로 유전자 조작을 통해 열성 유전자를 수정하는 방법도 갖고 있다. 아마도 가까운 미래에 우성형질로만 구성된 디자이너 베이비를 탄생시키는 것도 가능해질 것으로 많은 과학자는 예측하고 있다. 따라서 헉슬리의 ‘위대한 신세계’가 현실로 한걸음 더 다가온다는 생각에 역사는 또 반복되는 것이 아닐까 하는 우려가 든다.안도열 서울시립대 석좌교수·양자전자공학

창조경제, 창조기술이 화두다. 혁신적인 기술개발의 파급효과가 창조경제의 핵심이라고 하는 얘기도 들린다. 그럴듯하게 들리지만 어느 범주의 과학기술이 어떻게 어느 정도의 영향을 미쳐야 하는 것인지 구체적으로 물어본다면 해답을 쉽게 제시하기 힘들 듯하다. 실제 연구를 해온 사람이라면 과학기술이 옆에 있어도 그 눈높이를 가늠하기가 쉽지 않다. 더욱이 혁신적인 과학기술이 도출되어 상용화를 거쳐 일반인의 생활에 큰 영향을 주는 일련의 과정이 단지 연구성과로만 해결될 일이 아니기 때문이다. 하지만 최소한 과학기술의 시작이 현재 글로벌 환경이나 사회변화의 흐름을 이해하고 이를 해결하고자 하는 방향에서 출발한다면 연구의 성공과 함께 막대한 파급효과, 즉 선례가 없는 창조적인 변화를 가져올 수 있다는 확신이 든다. 최근 과학기술과 연관된 글로벌 사회변화는 이상기후 현상, 물 부족 현상, 글로벌 식량 위기, 특정 광물자원의 편중과 부족, 에너지원 공급의 불안정성, 신종 바이러스의 출현, 사이버 테러의 위협, 디지털 정보의 과도한 범람, 고령화사회로의 급격한 이동 등이다. 이러한 사회변화는 그동안 눈부신 과학기술 발전의 효과이기도 하고 원하지 않았던 부산물이기도 하다. 의료기술의 발전으로 평균수명의 증가나 대기 환경오염의 누적 때문에 나타나는 글로벌 이상기후가 좋은 상충의 예라 할 수 있다. 이와 같은 사회변화의 추이를 인지하고 이를 개선하거나 극복하는 해결책을 다시 과학기술로 제시한다면 그 영향력과 경제적 효과는 헤아릴 수 없다는 것이다. 대부분 우리 사회가 안고 있는 위협요소이지만 기회가 될 수도 있다는 것이다.예를 들어 희귀 광물자원의 확보가 각 선진국의 매우 중요한 어젠다가 되었는데 이러한 가치의 광물을 대체할 혁신적인 재료를 개발하는 것이다. 충전배터리에 들어가는 리튬원소를 대체할 신소재와 차세대 배터리를 연구개발하는 시도가 좋은 예라 할 수 있다. 또한 글로벌 식량위기를 타파할 새로운 개념의 식량 개발에 대한 노력도 있다. 만약 보존기간이 길어지거나 썩지 않는 음식의 제공이 가능하다면 식량위기 해결에 큰 공헌을 할 것이다. 한편으론 안정되고 예측이 가능한 미래 에너지원 확보를 위해 각 나라가 천문학적인 에너지개발 연구비를 쏟아붓고 있다. 좀 더 값싸고 고효율의 태양광, 지열이나 풍력을 이용한 새로운 가치의 에너지원을 찾고 있는 것이다. 현재 정부가 추구하는 창조경제 실현의 핵심사항으로 창업시스템의 보완과 일자리 창출로서의 제도 혁신과 미래 초일류 국가로 성장하기 위한 인프라 구축이 보도되고 있다. 아직 초기단계이나 그 방향성과 의지만큼은 높은 평가를 받고 있는 듯하다. 좀 더 긴 안목에서는 창조적인 과학기술 경쟁력과 사업화를 통한 가치 구현을 서로 연결시켜 주는 적극적인 역할을 해주어야 한다. 초기에는 작더라도 성공사례와 열정적인 기업가정신이 필요하겠지만, 넓은 시야로 국내뿐만 아니라 세계가 안고 있는 문제점을 인식하고 이를 해결할 과학기술 역량을 집중하게 하는 것이 오히려 창조적인 성과 창출의 지름길이 될 수도 있다는 생각이 든다. 시대가 변함에 따라 창조기술의 패러다임은 변화하고 있다. 따라가던 기술력에서 선도하는 기술력 확보를 위해서는 창의적인 아이디어에서 출발해야 하는 것이다. 이러한 기술의 완성은 사업화 등을 통해 얼마나 시장에서 인정받느냐에 초점이 맞추어져야 하며, 이때 비로소 창조기술의 패러다임이 완성되는 것이다. 우리나라도 더 이상 협소한 국내시장에 기댈 수 없다면 좀 더 큰 틀에서 기술개발의 시발점을 생각해 봐야 할 시점이다. 과학자도 사회가 어떻게 변화하고 있는지 좀 더 관심을 가져야 한다. 창조경제의 당사자이기 때문이다.조용수 연세대 교수·신소재공학과

미국 매사추세츠공대(MIT)와 시장조사 전문기관인 IDC에 따르면 현재 전 세계에서는 컴퓨터, 모바일기기, 온라인상거래, 소셜네트워크서비스 등에서 하루에 2.5엑사(1엑사=10의 18승) 바이트 분량의 데이터가 발생하고 있어, 2011년 한 해 전 세계에서 생성되거나 복제된 데이터 1.8제타(1제타=10의 21승) 바이트를 넘어선 것으로 파악되고 있다. 현존하는 데이터의 90%가 최근 2년 안에 만들어졌다는 사실을 통해 알 수 있듯 데이터의 증가 속도는 놀랄 만큼 가속화되고 있다. 또한 사람이 의도적으로 만들어내는 문서, 음악, 영화 등의 데이터 이상으로 폐쇄회로(CC) TV, 센서, 바코드 등 사람이 아닌 인공물이 기계적으로 생성해내는 데이터 비중이 점점 증가하고 있다.방대한 데이터로부터 가치 있는 정보와 지식을 추출하는 ‘빅 데이터·딥 애널리틱스’라는 새로운 과학이 등장하고 있다. 정보통신공학이나 유전공학이 그렇듯 새로 등장한 과학이 사람들의 복리를 개선하거나 경제적 가치를 크게 향상시킬 때 과학은 들불처럼 활발히 연구된다. 예를 들면 빅 데이터·딥 애널리틱스는 미국의 보건의료부문에서만 3000억달러 정도의 활용가치가 있고, 유럽의 공공부문에서만도 2500억유로 정도 가치가 있다고 전망되고 있다. 또 소비자의 위치정보만 잘 활용해도 6000억달러 규모의 가치를 갖는다고 분석되고 있다.빅 데이터·딥 애널리틱스의 가치를 널리 알린 것은 왓슨이라는 컴퓨터를 통해서다. 왓슨은 서버 90대를 병렬로 연결해 16테라(1테라=10의 12승) 바이트의 메모리를 내장하고, 2880개의 중앙처리장치(CPU)를 사용해 1초당 6600만쪽의 정보를 해석할 수 있는 능력을 갖춘 컴퓨터이다. 왓슨은 2011년 2월 미국 퀴즈쇼인 제퍼디에서 전설적인 역대 최강의 퀴즈 달인을 물리치고 우승해 빅 데이터와 딥 애널리틱스의 위력을 전 세계에 알렸다. 빅 데이터·딥 애널리틱스가 퀴즈와 같이 단순히 특정한 영역에서 가장 뛰어난 사람보다 일을 잘하는 수준에 불과하다면, 이미 1997년 세계 체스 챔피언인 카스파로프와 대결해 2승3무1패로 이긴 딥블루라는 인공지능 컴퓨터 수준에 불과할 것이다. 그러나 빅 데이터·딥 애널리틱스는 퀴즈나 체스 수준을 훨씬 뛰어넘고 있어 투자은행에서 투자분석에 이미 활용되기 시작했으며 현재의 하버드대학병원, 존스홉킨스대학병원 수준 이상의 뛰어난 진단, 처방, 치료를 세계 어디서든 제공하는 것이 가능하도록 진화하고 있다.세계적인 불황이 점차 거칠 전망이지만 경기가 살아나도 우리나라든 선진국이든 좋은 일자리는 이제 더 이상 많이 늘지 않을 것으로 보인다. 그러나 빅데이터 관련 분야에서는 예외일 것으로 전망되고 있다. 매킨지의 예측에 의하면 2018년에 빅 데이터·딥 애널리틱스 인력 수요가 미국에서만 44만∼49만명 수준으로, 당시 인력은 14만∼19만명이 부족할 전망이다. 인구와 경제 규모를 감안하면 우리나라에서도 2018년에는 1만명 정도의 인력이 부족할 것으로 예상돼 고용 없는 성장기에도 전문가로서의 좋은 일자리 마련이 가능할 것으로 보인다.선진국에서는 기업, 대학, 정부가 빅 데이터·딥 애널리틱스 관련 커리큘럼 개발에 적극 지원하고 있다. 그러나 우리나라는 아직 변변한 빅 데이터·딥 애널리틱스 교육 프로그램이 나타나고 있지 못하는 실정이다. 창조경제가 기초과학과 정보기술(IT) 등을 통한 경제적 부의 창출과 일자리 만들기라고 한다면, 빅 데이터·딥 애널리틱스에 관해 우리나라에서도 단순히 활용만 이야기하지 말고 학문적·인력양성적 측면의 준비가 필요한 시점이다.이희상 성균관대 교수·기술경영학

내년부터는 2억원 정도를 내면 4분 정도 우주여행을 할 수 있게 된다. 최근 영국의 억만장자 브랜슨 회장이 후원하는 버진갈락틱이라는 회사의 스페이스십투가 테스트를 성공적으로 마쳤는데, 이 우주여행선을 타고 지상 100㎞ 정도의 공간까지 나갔다 돌아오면서 비슷하게나마 무중력을 경험할 수도 있다. 이 우주여행을 위해 앤젤리나 졸리 부부 등 유명 인사를 포함해 500명 정도의 우주인 후보가 신청을 해놓았고 대기자도 수만 명에 달한다고 한다.수백억 광년에 달하는 우주의 규모를 생각하면 100㎞ 정도 나간 걸로 우주여행이라 하기에는 낯간지럽기도 하지만, 지구상에서 가장 높은 에베레스트 산의 높이가 10㎞도 안 되는 것을 감안하면 그 정도만 해도 상당히 지구를 벗어난 셈이다. 게다가 5㎞ 올라갈 때마다 공기가 절반씩 희박해지기 때문에 100㎞ 고도의 공간은 진공에 가깝고 안락한 지구와는 환경이 전혀 다르다. 그런데 돈도 돈이지만 상당한 위험부담이 따르는데도 우주로 나가려는 이유가 무엇일까. 나라면 우주 공간에 나가서 별을 바라보는 것이 일차적 목표일 것 같다. 지구의 대기를 벗어나면 공기에 의한 햇빛의 산란이 없다. 따라서 우주선 주위는 밤낮 구별 없이 온통 암흑 세상일 것이다. 거기서 보는 별은 지구대기에 의한 별빛의 흔들림이 없을 테니까 지구에서보다 훨씬 또렷할 것 같다. 그리고 100㎞ 상공에서 암흑의 공간에 떠있는 지구를 보는 것은 환상적일 것이다. 김희준 광주과학기술원 석좌교수·화학한편 인간이 지구의 중력권을 벗어나려는 숨은 의도는 전혀 다른 데 있는 것이 아닌지 억측을 해본다. 우리가 근본적으로 중력을 기피하는 본성이 DNA 유전정보에 남아있는 것은 아닌지. 지구상 모든 생명체의 조상은 약 40억년 전 태초의 바다에서 태어났는데, 우리의 먼 조상이 바다에서 육지로 진출한 것은 대략 4억년 전이라고 한다. 그렇다면 지구상 생명체는 생명의 역사에서 약 36억년, 그러니까 대부분의 시간을 바다에서 보낸 셈이다.물에서는 부력 때문에 몸이 가볍게 느껴진다. 중력의 영향을 덜 받는 것이다. 그래서 해파리, 물고기 등 수중 동물은 육상 동물과 달리 튼튼한 골격이 필요 없다. 따라서 약 4억년 전 어떤 바다 동물이 육지로 처음 진출한 때는 지구의 중력이 엄청나게 느껴졌을 테고, 이를 이겨내는 것이 큰 도전이었을 것이다. 다행히 오랜 세월을 거치면서 골격과 근육이 발달돼 육상 동물은 중력과 더불어 살아가는 방법을 터득했다. 중생대에 지구를 호령했던 거대한 공룡의 화석을 보면 두개골에 비해 골격이 큰 것을 알 수 있는데, 몸집이 커질수록 극복해야 할 중력의 중압감도 따라 커졌을 테니 그럴 수밖에 없었을 것이다. 네 발을 사용하던 우리 조상이 두 발로 서기 시작하면서 중력은 다시 큰 도전으로 다가왔을 것이다. 아기가 걷기 시작할 때 알 수 있듯 넘어지고 다치기 쉬운 직립자세에서 균형을 유지하면서 걷거나 달리는 것은 쉬운 일이 아니다. 그런데 인간은 두 발로 서서 중력과 맞서면서 자유로워진 두 손을 사용해 불을 발견하고 도구를 발명했다. 특히 망원경을 만들어 거시세계를 관찰하고, 현미경으로 미시세계를 관찰하면서 자연을 폭넓게 이해하게 됐다. 생명체가 아직 바닷속에 머물러 있다면 별을 볼 수 없을 것이다. 처음 육상으로 진출한 동물은 하늘의 별을 보고 얼마나 놀랐을까. 4억년에 걸친 육상 동물의 진화 과정에서 별은 항상 그들과 함께 있었을 것이다. 별을 바라보고 은하를 관찰하면서 138억년 전 우주의 기원까지 알아낸 인류는 생명의 고향인 바다를 그리워하며 무중력 상태인 우주 공간으로 나가려는 것이 아닐까 생각해본다.김희준 광주과학기술원 석좌교수·화학