우리나라에서는 어느 단체나 부서에서 회식을 하면 일단 식사를 하고 술 한 잔씩 돌리는 것이 정해진 순서처럼 돼 있다. 무슨 행사를 할 때도 좌장이나 내빈 중에서 건배를 제의하는 것이 기본 순서이다.술에 대해 많은 사람은 인간관계를 돈독하게 해주고 건강에도 도움이 된다고 생각한다. 담배는 비흡연자와 비교할 때 한 개비라도 피우는 사람이 건강이 나쁜 데 비해, 술은 한 방울도 마시지 않는 사람에 비해 술을 ‘적당히’ 마시면 심혈관 보호효과를 나타내기 때문이다. 그러나 문제는 바로 그 ‘적당히’에 해당하는 술의 양이 과연 어느 만큼인지에 대한 판단에서 벌어진다. 미국 보건복지부는 적정음주를 남자는 하루 2잔 이내, 여자는 하루 한 잔 이내라고 정의했다. 한 잔이라는 것은 각 주종별로 마시는 잔을 의미하는데 맥주는 355㏄ 한 컵, 막걸리는 250㏄ 한 사발, 소주는 50㏄ 한 잔, 와인은 125㏄ 한 잔을 말한다. 이 한 잔의 알코올 양은 대략 순수 알코올로 12g에 해당한다. 서홍관 국립암센터 의사·가정의학술은 생각하는 것만큼 따스하고 부드럽고 사랑스러운 것이 아니다. 세계보건기구(WHO)는 지구에서 매년 180만 명이 알코올 때문에 사망하는 것으로 추산하고 있다. 술은 암, 간경화, 교통사고의 주범이며 타살이나 범죄 원인의 20∼30%를 차지하고 있다. 술이 발암물질이냐고 단도직입적으로 물으면 사람들은 설마 하면서 고개를 설레설레 젓기 일쑤다. 그러나 결론부터 말하면 술은 1급 발암물질이다. 여기서 1급이라는 의미는 발암성이 입증됐다는 뜻이다. 술은 식도암, 구강암, 인두암, 후두암, 간암, 유방암을 일으킨다. 하루에 알코올 50g을 마시면 안 마시는 사람에 비해 유방암의 발생률이 5배 높아지고 대장암은 4배 높아진다. 만약 흡연을 한다면 알코올과 시너지 효과를 일으켜 암 발생 위험을 현저히 높인다.술을 많이 마시면 다음날 숙취를 호소하는데 숙취란 아침에 일어났을 때 두통, 나른함, 속쓰림 등의 불쾌한 증상을 말한다. 숙취는 술의 대사산물로 인한 것인데 한 마디로 신체가 전날 마신 술의 유독물질을 처리하지 못했다고 울부짖는 소리이다.우리 몸에 알코올이 들어가면 위에서 가장 먼저 분해가 일어난다. 여성은 위에서의 분해가 적게 일어나 같은 양의 술을 마셔도 쉽게 취한다. 이에 따라 여성은 같은 양의 술을 마셔도 암, 간경화, 뇌 손상이 남자보다 더 많이 발생한다. 한국인에게는 알코올 분해효소가 없는 사람이 많은데 이들이 술을 마시면 발암물질과 독성물질을 처리하지 못해 다른 사람에 비해 암 발생과 간경변의 위험이 더 높다.필자가 근무하는 국립암센터에서도 회식을 하거나 행사를 할 때 술이 빠지지 않는다. 국립암센터에서 만든 ‘암예방 수칙 10가지’에도 보면 ‘술을 두 잔 이내로만 마신다’고 돼 있다. 따라서 암예방 수칙에 맞춰 막걸리든, 소주든, 포도주든, 맥주든 그 잔으로 두 잔까지만 마시도록 권하고 있다.과거 군에 입대해 훈련을 받을 적에 고단한 훈련 사이마다 휴식 시간이 되면 조교들이 ‘담배 일발 장전’을 외치며 흡연을 권장했다. 당시 흡연자이던 나도 휴식시간이 되면 전우들과 찬바람이 부는 유격훈련장이나 사격훈련장에서 담배를 맛있게 피우면서 시간을 보냈다. 그러나 지금은 아무도 그렇게 하지 않는다. 담배가 발암물질이라는 것이 널리 알려졌기 때문이다. 이제 회식에는 술이 꼭 필요하다는 생각도 발상의 전환이 필요한 때가 아닌가 싶다. 술이 발암물질이라는 것이 명백히 밝혀진 지금 집단적으로 발암물질을 권하는 행위가 꼭 필요한지 회의가 들기 때문이다.서홍관 국립암센터 의사·가정의학

작년에 있었던 일이다. 미국에 있는 지인이 폐암 말기로 판정 받아 몇 주일밖에 살 수 없다는 급보를 받았다. 평소 건강에 신경을 많이 쓰는 그였기에 큰 충격을 받았다. 급히 스탠퍼드대학 병원의 중환자실에 가보니 그는 생명유지장치에 둘러싸인 채 누워 있었다. 이미 간성 혼수가 일어나 각종계기에 나타난 그래프와 규칙적인 전자음만이 그가 살아있다는 것을 알려주고 있었다.담당 의사는 두 가지 선택이 가능하다고 했다. 몇 주간의 연명을 위해 모르핀을 투여하거나 얼마 전 개발된 선택적 항암치료제를 시도해 볼 수 있다는 것이었다. 그런데 그의 암세포를 분석해보니 세포막 표면의 단백질이 유전자 변형으로 생성된 것이라 신약의 성공 확률은 30% 정도였다. 결국 가족은 그에게 신약을 투여해 보기로 결정했다.결과는 놀라웠다. 그는 의식을 회복해 일반병동으로 옮겨갈 수 있었다. 1년이 지난 지금 그는 생존은 물론 일상생활을 수행할 수 있게 됐고, 얼마 전에는 필자와 논문까지도 발표했다. 이러한 사례는 향후 암치료 방향에 많은 점을 시사해 준다. 만약 특정한 암세포의 표면 단백질 구조를 알아내고 이에 작용하는 신약이 빠른 시간에 개발될 수 있다면 ‘불치의 병’이라는 암도 치료가 가능하기 때문이다.하지만 실용적인 면에서 두 가지 중요한 장애요인이 있다. 우선 단백질 구조의 분석이 매우 어렵고 많은 시간이 걸린다는 점이다. 단백질을 구성하고 있는 분자 구조가 복잡하다 보니 슈퍼컴퓨터를 사용해도 하나의 단백질 구조를 해석하는 데 몇년 또는 십수년이 걸린다. 또한 특정 단백질의 인히비터(inhibitor·억제제)가 될 수 있는 ‘후보물질’을 찾아낸다 해도 암세포 표면의 단백질과 반응하는 기작의 해석 작업도 오랜 시간이 투입된다.또 동물실험을 통한 독성 분석과 임상시험을 거쳐 결과를 확인하고 투약방법을 알아내는 데에도 5년 이상 소요돼 신약 개발은 막대한 재원 투자가 가능하고 장기적인 사업 비전을 지닌 다국적기업만이 가능하다.삼성경제연구소의 2003년 자료에 따르면 신약 개발에는 평균 8억8000만 달러 이상이 소요되며, 이 중 후보물질의 탐색 연구에 5년, 5억3000만달러가 투입되는데 성공률은 0.02%에 불과하다고 한다. 그런데 만약 단백질 구조 해석 및 단백질과 후보물질의 반응을 시뮬레이션 할 수 있는 패러다임이 존재한다면 신약 개발 프로세스는 상당 부분 단축시킬 수 있을 것이다. 이처럼 분자 구조 시뮬레이션은 신약 개발의 생산성과 성공 가능성 극대화하는 데 필요불가결한 도구이다.이런 가운데 원자 집합을 기억 소자로 간주해 원자의 양자역학적 효과를 기반으로 방대한 용량과 초병렬 계산이 동시에 가능한 퀀텀(Quantum) 컴퓨팅의 한 분야인 퀀텀 시뮬레이션이 바로 이런 어려움을 극복할 수 있는 도구가 될 것으로 보인다. 실제로 하버드대학의 한 연구팀이 캐나다 벤처회사인 디웨브에서 개발한 128큐빗 퀀텀 컴퓨터를 사용해 20개의 아마노산으로 구성된 단백질의 폴딩 문제를 퀀텀 시뮬레이션으로 실시간 해석하는 데 성공하고 그 결과를 실험 결과와 비교해 오차 한계 내에서 일치한다는 내용을 2012년 네이처지에 발표한 바 있다. 이 연구 성과는 퀀텀 시뮬레이션이 향후 신약 개발에 핵심적인 기술의 하나가 될 것임을 시사하는 것으로 매우 중요한 의미가 있다.결국 미래는 퀀텀 테크놀로지를 보유한 나라와 그렇지 않은 나라로 나눠지며, 그중 퀀텀 컴퓨터와 퀀텀시뮬레이션 기술을 확보한 나라와 기업이 정보통신 분야는 물론이고 생명과학 분야를 지배할 것으로 보인다.안도열 서울시립대 석좌교수·양자전자공학

우리의 일상생활은 이미 크고 작은 기술혁신이 가져다준 제품과 기능에 크게 의존해 살고 있는 듯 보인다. 스마트폰에 내재된 알람기능에 잠을 깨고 실시간 날씨정보와 밤새 온 문자나 이메일을 먼저 확인하는 일이 일상화가 돼 버렸다. 좀 더 연비가 적고 친환경적인 교통수단을 이용하고, 하루에도 수십 건의 감시카메라와 위성위치추적시스템에 노출돼 있기도 하다. 컴퓨터 없이는 업무의 진행을 상상할 수도 없게 됐다. 하지만 아이로니컬하게도 이와 같은 지난 수십년간의 기술의 진보와 부산물이 과거 증기엔진의 발명과 전기가 보급되는 1970년대까지 약 100년 기간에 비하면 그 효과가 미미하다는 회의적인 시각이 존재한다. 최소한 경제적 측면에서 말이다.우리나라에서 지난 20여년간은 눈부신 경제·산업발전을 통해 급격한 사회변화와 선진국을 뛰어넘는 정보기술(IT)력으로 첨단 과학기술국의 대열에 합류한 매우 중요한 시기였다. 하지만 선진국 입장에서 보면 지난 십수년은 오히려 경제적으로 침체돼 있었다. 이러한 침체기는 항상 새로운 과학기술의 이노베이션을 통해 도약하거나 성장세를 유지했는데, 인터넷이 보급되는 90년대 말부터 2000년대 초반을 제외하고는 성장을 이끌 이노베이션으로부터의 모멘텀은 없었다. 따라서 경제적인 효과가 미미한 결과물은 진정한 이노베이션에 해당하지 않는다는 비판적 의견이 있는 것이다.그러나 반론을 펴는 입장에서는 과거와 현재의 이노베이션이 일어나는 상황이 다르다고 얘기한다. 첫째는 예전과 달리 기술혁신을 이루는 데에는 누적된 지식과 경험이 필요하다는 것이다. 혁신적인 아이디어에는 더 많은 복잡한 기술이 내재돼야 하고 그만큼 더 많은 인력과 시간이 요구된다. 둘째는 이제 한두 가지의 획기적인 이노베이션으로는 세상을 바꾸기 어렵고 다양하고 작은 혁신이 모여 변화를 가져오는 구조가 돼 버렸다는 것이다. 이미 큰 틀에서 과학기술은 충분히 생활에 들어와 있다. 셋째로는 이노베이션이 가져다 준 경제적 효과의 주기가 너무 짧아져 과거와 같이 장기적인 효과를 기대하기 어렵다는 지적이다. 벌써 아이폰 신제품에서 새로움을 못 느끼는 것과 유사한 것이다. 끝으로 어느 선진국도 생존을 위한 글로벌 경쟁이 심화돼 장기적이고 혁신적인 아이디어를 추구할 만큼 여력이 없다는 점이다. 그러므로 혁신적인 아이디어 창출도 어렵고 추진도 안 된다는 점이다.분명한 것은 이러한 부정적이고 낙관적인 견해 사이에서 미래의 과학기술 이노베이션이 과거와는 다르게 진행될 것이라는 점이다. 우리나라 입장에서는 이러한 이노베이션의 추구가 지속적인 국가 발전과 생존에 직결돼 있다. 서둘러 선진국 시야로 전 세계를 상대로 이노베이션을 추구해야 하는 것이다. 특히 최근 어려워지는 글로벌 경쟁 환경 속에서 일부 국내 대기업의 밝지만은 않은 전망이 나오면서 지속적인 이노베이션을 위한 기반이 마련돼 있는지에 대한 우려가 든다.‘작은’ 이노베이션은 각 기업이 추구하는 차세대 기술력을 바탕으로 경쟁력 있는 제품 개발을 통해 지속적인 부의 창출과 단기적으로 가시적인 성과를 이뤄내는 것이다. 이제 각 분야에서 기술력으로 선도하지 못하는 기업은 생존하기 어렵다. 반면 ‘큰’ 이노베이션은 우리나라의 과거 과학기술력의 체질과 기반을 개선하면서 그 가능성이 보인다. 이를 위해 과학 저변 확대, 교육 시스템 개선 등 제도적인 면, 그리고 젊은이에게 좀 더 충분한 기회가 돌아가는 구조로 바뀌어야 한다.이노베이션, 우리에게는 생존과 번영의 갈림길에서 추구해야 할 희망의 단어이다. 이노베이션 페시미즘(innovation pessimism·기술혁신 비관주의)을 무색하게 하는 역사적인 전환점이 우리나라에서 시작되길 기대해 본다.조용수 연세대 교수·신소재공학

영어에 ‘세렌디피티’(serendipity)란 단어가 있다. 이 단어는 우리말로는 ‘행복한 사건’, ‘즐거운 경이’, ‘우연한 발견’ 등으로 번역된다. 하지만 세렌디피티는 영국의 한 번역회사가 번역이 가장 어려운 단어로 선정한 바 있듯 잘 이해되기 힘들다고 간주되는 단어다. 18세기 중반부터 문학에서 사용되기 시작했다는 이 단어는 ‘오랜 노력 끝에 그동안의 고생을 보답하듯’ 뜻하지 않게 좋은 것을 발견하거나 결과를 얻는 경우를 나타내는 것이 정확한 의미다.최근에는 의약분야에서 세렌디피티란 표현을 많이 사용하고 있다. 비아그라가 협심증 치료용으로 연구되다가 부작용으로 나타난 현상을 성기능 장애 치료로 활용한 것은 잘 알려진 사례다. 1908년 시카고에서 카네이션이 꽃을 못 피우는 원인을 온실의 에틸렌 조명에 있음을 발견하고, 에틸렌 가스가 식물이나 동물에 해가 되는지에 대해 수행한 과학자의 연구는 효과적인 수술용 마취제를 발명하게 한다. 1989년 노벨 생리·의학상을 받은 미국 캘리포니아대학(UCSF) 해럴드 바머스 박사의 세포성 종양유전자의 발견은 뇌 관련 종양이나 뇌과학에 크게 기여하고 있지만, 처음 연구의 목표는 바머스 박사의 어머니와 외할머니를 죽음에 이르게 한 유방암 연구에 있었다. 반면 매사추세츠공과대(MIT) 와인버그 박사의 쥐의 뇌종양에 관한 연구는 결과적으로 사람의 뇌종양보다는 유방암 치료에 크게 기여하게 되는 또 다른 세렌디피티다.세렌디피티는 다른 과학기술 분야에서도 쉽게 찾아진다. 진공관에서의 에너지 흐름을 연구하던 물리학자가 발견한 엑스레이가 영상의학과 진단장비에서 유용하게 사용되고, 1840년대 찰스 굿이어가 생고무 조각을 난로에 떨어뜨리는 사고로 현재와 같이 단단한 자동차 타이어가 가능해졌다. 연구자가 의도하지 않던 불순물을 시험관에 방기했다가 나중에 발견한 변형을 계기로 나일론이 만들어졌고, 스마트폰이나 TV의 디스플레이에 널리 쓰이고 2000년 노벨 화학상을 받은 전도성 고분자는 도쿄공대의 연구에 참여하던 외국인 연구보조원이 실험지시서의 단위를 잘못 읽어 특정 화학물질을 지시보다 1000배 더 투입한 사고 덕분에 발명이 가능했다.이와 같이 과학계의 세렌디피티가 많은 것을 인정하는 사건이 1991년 발생한다. 미국 특허시스템 200주년을 기념하는 이 회의에 참가한 과학자, 발명가, 공무원 등은 그동안 믿어오던 ‘필요는 발명의 어머니’라는 주장보다는 ‘발명이 필요의 어머니’라는 주장이 더 진실에 가깝다는 선언을 했다. 즉, 천재적인 과학기술자의 창의성은 평범한 사람의 실용적 요구를 앞서기 십상이고, 과학기술자의 창의성은 본인의 의도보다도 앞서거나 다른 방향으로 가는 것이 더 유용할 수 있다고 선언한다. 그러나 과학기술의 발전이 우연에 의한 것이라고 주장하면 안 될 것이다. 바머스가 탁월한 유방암 학자가 아니었다면 뇌종양에 유용한 발견인지도 알 수 없었을 것이고, 굿이어가 고무를 딱딱하게 하는 실험을 거듭하고 있지 않았었다면 난로에 고무가 떨어지는 사건이 타이어를 만드는 데 사용될 수 있다는 진리를 알아차릴 수 없었을 것이다.세렌디피티라는 단어가 단순히 사고나 우연보다는 심오한 뜻을 가지고 있다는 점을 상기하면 과학기술의 세렌디피티의 바른 이해가 가능하다. 즉, 평범한 일반인보다는 끊임없이 연구를 하는 현대의 ‘영웅’이고 ‘주인공’인 과학기술자에게 세렌디피티가 나타나고 성실히 연구를 했던 것에 대해 그동안의 고생을 보답하듯 응답하는 것을 주목해야 한다. 과학기술의 세렌디피티란 진리를 위해 불철주야 자신을 헌신하는 현대의 영웅에게 예상과는 다른 방향으로 나타나는 운명의 선물이다.이희상 성균관대 교수·기술경영학

최근 우주의 나이가 138억년으로 밝혀졌다는 보도가 있었다. 2009년 5월에 발사된 플랑크 우주망원경으로 우주배경복사가 보다 정밀하게 측정되기 전까지는 우주의 나이를 137억년으로 받아들였었다. 137억년은 윌킨슨마이크로파관측위성(WMAP)이라는 플랑크의 전 세대 탐사선이 측정한 우주배경복사의 미세한 차이가 현재 우주의 거시적 구조로 진화하는 데 필요한 시간을 모델링해 얻은 값으로, 1억년 정도의 오차를 가진 것으로 생각됐다. 그러니까 우주의 나이는 136억∼138억년이라는 뜻이다. 그런데 지난달 결과에 따르면 우주의 나이는 138억2000만년이고, 오차는 5000만년으로 줄어 보다 정밀한 측정이 이루어진 셈이다.언뜻 생각하면 우주의 나이가 137억년이건, 138억년이건 별 상관이 없을지도 모른다. 그러나 수억달러의 예산과 많은 과학자와 엔지니어의 노력으로 얻은 관측 자료가 종전의 결과를 확인하는 동시에 정확도를 향상시켰다는 것은 과학 발전의 패러다임을 보여준다는 점에서 큰 의미를 지닌다. 관측 결과가 빅뱅 우주의 가장 강력한 증거로 받아들여지는 우주배경복사에 관한 것이라면 더구나 그렇다. 1929년 허블 법칙이 나오면서 우주 팽창이 알려졌지만 그 시작점인 빅뱅이 널리 받아들여지게 된 것은 1965년 우주배경복사가 발견되고 나서이다. 우주의 모든 에너지가 한 점에 모인 작고 뜨거운 우주가 팽창해 생성됐다면 현재 우주의 배경에 낮은 에너지가 깔려 있으리라 예상되는데, 그 에너지가 절대온도 3도에 해당하는 배경복사로 관찰되면서 빅뱅 우주론이 자리 잡게 된 것이다. 김희준 광주과학기술원 석좌교수·화학이처럼 어떤 이론이 어느 정도 받아들여지기 위해서는 일단 관찰 사실을 잘 설명할 수 있어야 한다. 우주가 대폭발로 시작됐다는 빅뱅 우주론이 허블의 관찰을 설명할 수 있었듯 말이다. 그런데 그 이론이 확실히 자리 잡기 위해서는 새로운 관찰을 예측할 수 있어야 하고, 그 예측이 관찰로 확인되는 절차가 필요하다. 빅뱅 우주론은 플랑크가 추가로 확인한 우주배경복사가 그 예측에 해당하는 것이다.약 200년 전 원자론이 자리를 잡을 때도 비슷한 과정을 거쳤다. 18세기 말에 라부아지에의 질량보존 법칙과 프루스트의 일정성분비 법칙이 알려지면서 물질세계가 원자로 이루어지지 않았다면 이런 관찰 사실을 설명하기 어렵다는 것을 인식했다. 예컨대 고체인 탄소 12g을 기체인 산소 32g으로 태웠더니 모두 기체인 이산화탄소로 바뀌었는데, 이때 생긴 이산화탄소를 모두 붙잡아서 무게를 재었더니 44g으로 나타났다면 화학반응은 원자의 재조합인 것으로 보는 것이 타당하다. 또 대리석을 분해해 얻은 이산화탄소에 탄소와 산소가 12g 대 32g 비율로 들어 있고, 내숨의 이산화탄소에도 탄소와 산소가 같은 비율이라면 그것도 원자를 떠나서는 설명하기 어렵다.19세기 초 영국의 돌턴은 원자론을 제안하면서 하나의 예측을 내놓았다. 탄소와 산소가 반응해 이산화탄소(CO2)와 일산화탄소(CO)를 만들 듯 다른 화합물에는 원자가 결합하는 비율 사이에 배수의 관계가 존재하리라는 배수비례 법칙이 그것이다. 이산화탄소에서 일정한 무게의 탄소당 산소의 무게는 일산화탄소 경우의 두 배인데 화학반응이 원자 사이의 결합이 아니고 물감을 섞는 식의 혼합이라면 배수비례가 성립할 이유가 없을 것이다. 원자론에서도 보았고, 또 200년 후에 빅뱅 우주론에서도 보았듯이 과학은 이러한 합리성에 기반을 두고 발전한다. 자연 자체가 생각이 있듯 합리적이고 예측 가능하기 때문이다. 눈에 보이는 만물이 말(word)이라면 그 배후의 생각(thought)은 무엇일까.김희준 광주과학기술원 석좌교수·화학

과거에는 일반 국민이 언제 의사를 만나러 병원을 찾아갔을까. 아마도 어디에서 쓰러지거나, 팔이 부러지거나, 어딘가 통증이 심각하거나, 마비가 되거나, 피가 많이 날 때 아니었을까.농촌에서 살았던 필자의 어머니는 6형제 중 셋째 형만 병원에서, 나머지는 모두 집에서 출산했다. 그게 전부가 아니다. 어머니에 의하면 사실 3명이 더 태어났는데 이들은 한 살 이전 병원 문턱도 못 가보고 이름 모를 열병으로 사망했다는 것이다. 내가 최초로 병원에 간 것은 초등학교 2학년 때 고열로 하룻밤 신세를 진 일이었고, 고등학교 2학년 때는 얼굴에 화상을 입었는데도 집에서 치료하다 지금도 흉터로 남아 있다.그러나 지금은 어떠한가. 분만은 거의 병원에서 하게 됐고, 크게 아프지 않은 사람도 당뇨, 고혈압, 고지혈증이니 하며 병원을 수시로 드나든다. 물론 이런 것은 우리나라의 의료가 발전하고, 국민소득이 높아지면서 일어난 현상이니 바람직한 일이다. 서홍관 국립암센터 의사·가정의학그런데 놀라운 변화는 아무런 증상이 없는 상태에서도 건강검진을 하는 새로운 의료이용 행태가 정착된 것이다. 증상이 없을 때 초기에 질병을 찾아내 치료하면 더 좋은 결과를 낳는다는 개념은 19세기 후반부터 시작됐다. 1915년 미국결핵협회는 결핵 검진 주간을 정해 신체검사를 받도록 권했다. 정기검진은 암과의 싸움에서도 유용한 방법으로 제안됐다. 1918년 의사들은 조기진단이 암 치료에 효과가 있을 것으로 희망하면서 매년 정기검진을 주장했다. 그러나 당시에는 암의 성격을 잘 이해하지 못했고, 암을 초기에 찾아내는 검사방법이 발달하지 못해 효과가 제한적이었다.그 뒤 초음파, 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI) 등의 새로운 방사선학적 방법과 진단검사가 발달하면서 검진은 빠르게 성장했다. 그러다가 1970년대 이후 이러한 검진 효과를 재평가하는 노력이 시작됐는데, 1984년 미국 보건부 보건국은 예방의료특별위원회를 만들어 검진 항목마다 효과를 분석한 결과 놀랍게도 많은 검진이 질병이나 사망을 줄이는 데 큰 기여를 하지 못한다는 것이 밝혀져 폐기됐다. 검진 간격도 문제가 됐는데 자궁암의 경우 매년 하든 2년마다 하든 생존율 향상에 큰 차이가 없었다.그들은 또한 검진을 많이 하는 것보다 더 중요한 것이 금연, 체중관리, 예방접종, 운동, 스트레스 관리와 같은 내용을 실천하는 것이라고 강조했다.우리나라 사람은 아직도 비싼 검진이나 많은 항목을 검진 받으면 건강에 좋을 것이라고 믿는다. 그러나 검진을 많이 받으면 불필요한 검사를 받는 과정에서 오히려 해를 입는다는 사실을 아직도 받아들이지 않는다. 현재 우리나라 갑상선암의 인구당 사망률은 일본과 큰 차이가 없는데 갑상선암 환자는 일본에 비해 무려 20배가 많다.이를 달리 말하면 한국인은 일본인에 비해 갑상선암을 진단하기 위해 갑상선 초음파와 암을 확인하기 위해 바늘을 찔러서 세포검사를 시행하고, 갑상선 절제술을 받는 사람이 20배 많은 것이다. 사망률이 같다는 것은 굳이 하지 않아도 되는 진단과 치료가 행해진다는 것을 의미한다. 한국에서는 초음파 검진 후 갑상선 암이 발견되면 단지 암이라는 이유로 92%가 수술을 받는다. 수술을 받은 대부분의 환자는 평생 갑상선 호르몬을 보충받아야 하며, 수술을 받은 환자 중 7.3%가 부갑상선기능저하증이나 성대마비 등의 수술 합병증이 발생한다.결국 검진도 꼭 필요한 검진을 꼭 필요한 간격으로 행해야지 적절한 수준을 넘어서면 해롭다는 것을 유념해야 한다. 자녀에게 잔소리를 많이 할수록 성적이 향상되고 훌륭한 사람이 되는가. 그게 아닌 것이나 마찬가지다.서홍관 국립암센터 의사·가정의학

“끼이익 소리를 내며 문이 마침내 열렸다. 그들은 천천히 건물의 중앙 홀로 걸어가기 시작했다. 위즐리 부인은 해리를 향해 경멸의 눈초리를 보내고는 반대쪽 문을 통해 나가 버렸다. 해리는 온몸에 소름이 돋는 것을 느끼며 룬콘 대신 다른 사람 행세를 할걸 하며 후회했다. 마침내 문이 닫히자 해리는 배낭에서 투명망토를 꺼내 뒤집어썼다. 망토에서는 마치 옷감과 물이 섞여 있는 것 같은 이상한 촉감이 느껴졌다. 해리가 고개를 숙여 아래를 보자 그의 하체가 시야에서 사라졌다.” 영국의 작가 조앤 롤링이 지은 판타지 소설 ‘해리포터와 죽음의 성물’ 중 한 부분이다.투명망토는 메타물질이라고 불리는 광학적 특성을 재단할 수 있는 인공물질의 대표적인 예이다. 흥미롭게도 세계 최고의 학술지로 손꼽히는 ‘네이처’에 발표된 논문에 의하면 메타물질의 근원은 고대 로마로 거슬러 올라간다. 고대 로마인이 현재의 우리와 같은 광학적 지식을 갖고 있었는지는 의심스럽지만 그들은 루비글라스에 50∼60나노미터의 크기를 갖는 금가루를 섞어 리커거스 컵이라고 불리는 신성한 제기를 만들어 사용했다. 이 컵은 빛이 없을 때는 녹색을 띠지만 빛을 받으면 찬란한 루비 색을 발현한다. 고대의 로마 공예기술자는 비록 원리는 이해하지 못했겠지만 금분의 크기에 따라 빛을 받을 때 발현되는 색이 변한다는 것을 경험으로 알고 있었을 것이다. 현재의 메타물질 개념에 잘 부합되는 예라고 할 수 있다. 고대 로마인이 메타물질의 과학을 이해했다고 말하기는 힘들 것 같기 때문에 그들에게 리커거스 컵은 로마인이 숭배하던 태양신의 손길에 의해 컵의 색채가 찬란한 루비색으로 변하는 마술로 인식하지 않았을까 생각된다.최근 한반도의 고조된 긴장상황에 의해 미국은 스텔스 폭격기인 B-2를 급파했다. 중국은 얼마 전 자체적으로 스텔스 전투기 젠-20(J-20)과 젠-31(J-31)의 시험비행 성공을 공식적으로 발표했으며, 러시아는 스텔스 전투기 PAK FA T-50의 전력화를, 일본 역시 스텔스 전투기의 도입 및 자체 개발 계획을 발표해 마치 한반도 주변이 스텔스 기의 각축장으로 변하고 있는 것처럼 보인다.메타물질은 빛, 전자파, 음파 등 일반적인 파동의 전파를 재단할 수 있는 기술이다. 이 중에서 투명망토는 메타물질을 이용해 특정한 공간영역을 파동이 피해 가도록 만들어 내는 기술이다. 메타물질의 역할은 우리가 눈으로 보거나 전파 또는 음파를 발사해 그 파동이 물체에 반사돼 되돌아오는 대신 물체의 주위를 돌아 계속 진행하게 만들어 주는 것이다. 이렇게 함으로써 마치 그 영역에 주어진 물체가 존재하지 않는 것처럼 인식되게 된다. 현재 사용되고 있는 스텔스 기술의 원리는 레이더의 반사파를 최소화할 수 있도록 하는 것인 데 반해 투명망토는 기본적으로 전자파와 같은 파동이 물체를 돌아가도록 만들어 반사 자체가 되지 않도록 하는 방법이다. 실제로 미국, 중국, 러시아의 차세대 스텔스 전투기에는 메타물질이 도입될 것이라는 예측이 있다. 또 다른 흥미로운 사실은 빛이나 전파에 대한 스텔스 기술뿐만 아니라 잠수함의 경우처럼 음파에 관해 탐지가 되지 않도록 하는 음향에 대한 투명망토도 가능하다는 점이다. 우리나라는 아직 투명망토와 같은 메타물질 연구에 관해 관심이 미약한 편이다. 요즘처럼 한반도와 그 주변의 안보상황이 급변하는 현실을 감안하면 차세대 스텔스 기술의 대안이 될 수 있는 투명망토와 이의 기술적 기반이 되는 메타물질에 관한 국가적인 관심이 더욱 중요해 보인다.안도열 서울시립대 석좌교수·양자전자공학

며칠 전 삼성의 새로운 플래그십 스마트폰인 갤럭시S4가 공개됐다. 어느덧 한국 기업이 전 세계가 주목하는 대표 제품을 발표한다는 것이 여간 흐뭇한 일이 아니다. 전 세계가 주목할 만큼 현재 스마트폰이 일상생활에서 차지하는 비중도 절대적이 돼 가고 있다. 소비자의 입장에서는 성능이나 가격이 주관심사이지만 관련 제조업계 입장에서는 이제 스마트폰의 의미는 관련 첨단 산업의 집약체이다. 최신의 반도체, 디스플레이, 배터리, 카메라를 포함한 다양한 첨단 전자 부품이 조립된 결정체이기 때문이다. 한편으로는 이러한 하드웨어적인 것을 뛰어넘어 사용자 중심의 소프트한 기능까지 내재돼야 한다. 이제 단지 통신 수단으로서의 개념을 넘어 어디까지 진화하게 될지 새 제품이 공개될 때마다 일상의 관심사가 돼 버렸다. 음성 인식은 물론 근거리 원격조종, 헬스케어기능 등 소프트웨어가 뒷받침해야 하는 다양한 센싱 기능이 이미 내재돼 있다.이제 스마트폰뿐만 아니라 차세대 컴퓨터, 가전제품에서도 새 센서기술이 전자제품군의 미래를 책임질 성장동력의 핵심기술로 부상하고 있다. 센서기술은 다양한 외부 변화나 자극을 감지해 이를 전기 신호로 바꾸고자 하는 것으로 오래전부터 온도센서, 가스센서 등 우리 주변에 늘 있어 왔지만 다시 활발하게 연구 투자가 일어난 것은 1990년대 들어 선진국이 주축이 된 후였다. 이러한 연구 결과가 결국 아이폰의 다양한 기능으로 승화돼 우리에게 신선한 충격을 가져다 준 것이다. 센서기술 자체의 개발은 감성적인 혁신 아이디어로 시작해 소재, 부품, 회로설계, 공정개발 등 많은 세심한 기술과 노하우 축적 없이 단기간 내 극복이 어려운 분야이기도 하다. 한국은 이제 겨우 중요성을 인식해 일부 차세대 센서 개발에 진입한 단계다.얼마 전 IBM에서 발표한 대로 5년 내에 오감인식이 가능한 컴퓨터가 탄생할 것으로 예상하고 있다. 예를 들어 온라인 쇼핑에서 물체의 질감을 느끼게 해 주는 기능(촉각), 사람의 표정이나 시선 인식을 분석해 행동 예측·제어기능(시각), 자연의 소리 변화를 감지해 산사태나 홍수 등 자연재해 예측기능(청각), 개인의 미각 선호도를 파악·분석해 주는 기능(미각), 인간의 호흡으로 건강 상태를 진단해 주는 기능(후각) 등이 수년 내 가능할 것이다. 더욱 중요한 것은 이러한 오감인식 센서기술이 차세대 전자제품군에 적용되는 것뿐만 아니라 다양한 응용이 가능해 그 파급효과가 더 클 것이라는 것이다. 백화점에서 각종 센서를 통해 얻어진 정보로 고객의 연령, 표정, 이동경로, 체류시간 등의 분석을 통해 마케팅 수단으로 이용이 가능해지거나 대형 건물의 진동을 감지해 내진진단시스템으로 활용하고 각종 바이오센서를 통해 건강검진이나 진단을 위한 모니터링 시스템으로의 변모가 가능해지는 것이다. 그러고 보니 우리 주변의 첨단 과학기술이 단순히 생활을 윤택하게 해 주는 도구 이상으로 진화하고 있는 듯하다.센서 기술에서 상식적인 수준에서의 명확한 발전 로드맵이 존재한다면 개발자 입장에서는 따라가는 노력만 기울이면 되지만 센서 기술 특성상 인문·예술적인 요소도 포함되는 광범위한 분야의 참여가 필요한 융합 성격이다 보니 시장예측도 어렵고 어느 제품에 집중해야 하는지 판단이 어려운 면이 있다. 이에 좀 더 광범위한 연구체계의 확립과 연구 저변 확대가 필요하다. 잘못된 방향 설정과 투자 실패로 일본 전자업계가 고전을 면하지 못하는 것과 달리, 글로벌 경쟁 속에 스마트폰을 위시한 전자 정보기술(IT)산업 분야에서 우리가 선두를 계속 유지하기 위해 차세대 센서기술에 구체적이고 적극적인 관심과 투자가 필요한 시점이다. 우리와 전 세계를 더욱 놀라게 할 갤럭시S5를 기대해 본다.조용수 연세대 교수·신소재공학

최근 창조경제란 단어가 자주 논의되고 있지만 정보기술(IT)과 과학기술로 일자리를 창출한다는 창조경제를 잘 모르겠다는 사람이 많다. 그동안 스마트폰이나 반도체 등 IT를 통한 수출 증대와 일자리 창출은 이해가 가지만 과학기술, 그것도 순수한 기초과학이 경제를 발전시키고 일자리를 창출한다는 것을 이해하기 힘들다는 것이다.이희상 성균관대 교수·기술경영학그러나 이스라엘을 주목하면 기초과학이 경제에 큰 기여를 할 수 있음을 잘 알 수 있다. 이스라엘은 1인당 국내총생산(GDP)이 3만2000달러 수준의 벤처 정신이 충만한 강소국가로 알려져 있다. 스위스 국제경영개발원(IMD)의 국가경쟁력 순위에 따르면 이스라엘은 전문화된 노동력, 벤처창업, 연구개발 투자비율, 혁신수용성 등에서 세계 1위, 과학기술, 경영전문성 등에서 2위를 차지하는 강국이다. 특히 GDP 대비 연구개발(R&D) 비율과 벤처캐피털 투자 액수는 세계에서 최고이고, 그 결과 인구 1500명당 벤처기업 수가 1개꼴로 국가 자체가 벤처기업에 근간을 둔 창업국가라는 평가가 가능하다.하지만 이스라엘의 진짜 강점은 단순한 국가적 R&D 투자의 양적 측면이나 벤처 강세보다는 기초과학에 대한 경쟁력과 이를 사업에 활용하는 창조성 및 실용성 모두를 추구하는 국민정신과 문화에 있다. 기초과학의 수준을 보여주는 지표 중 하나인 노벨상과 관련해 이스라엘 국적의 수상자는 9명이나 된다.이러한 기초과학 성과의 배경에는 창조성을 위한 교육이 큰 역할을 차지한다. 윤리, 경제, 과학 등 다양한 주제를 논하는 탈무드로 중고등학생이 2명씩 짝을 지어 큰 소리로 토론하느라 도서관은 조용하지 않다. 이처럼 자신이 모르는 것을 인정하고 당당하게 질문하는 태도를 ‘후츠파’라고 하는데, 이는 유대인이 갖고 있는 독특한 문화이다. 주제넘은, 뻔뻔한, 오만한 같은 부정적인 뜻부터, 용기, 배짱 등 긍정적인 의미까지 함께 담고 있는 후츠파는 치열하게 토론을 유도해 기초과학이 요구하는 창조적 생각을 기르는 밑거름이 된다.텔아비브 근교에 위치한 바이츠만 연구소만 봐도 이스라엘의 기초과학 우수성은 창조성만이 아니라 국민경제에도 큰 기여를 하는 것을 알 수 있다. 1934년에 설립된 이 연구소는 물리학, 화학, 생물학, 생화학, 수학 및 전산학 등 공학이 아닌 기초과학 5개 학부 중심이다. 전담연구원 1000여명, 박사후연구원 200여명, 대학원생 1100여명으로 구성된 이 연구소는 자신의 특허에 기반을 둔 상품의 매출액이 연간 15조원에 달해 세계 최고의 경제적 성과를 올린다.바이츠만 연구소가 이 같은 성과를 올리는 배경에는 몇 가지 성공비결이 있다. 먼저 연구소의 모토는 ‘문제의 해결’이 아니라 ‘자연의 이해’이다. 따라서 탁월한 기초과학 연구 전통이 축적돼 임계치를 넘어설 때 전인미답의 지식을 발견하고 이를 기반으로 세계 최초의 기술이 발명된다. 또한 기초과학의 속성상 최고가 아니면 성공하기 힘든 실정을 극복하기 위해 충분한 연구의 탁월성을 갖추고 있다. 튜링상, 월프상, 노벨상 등 세계 최고의 과학 수상자 배출도 뛰어나다. 이 연구소는 ‘예다’라는 이름의 사업화 전담 지주회사를 1959년 세계 최초로 출범시켰고 해외의 유대인 자본과 결합해 특허를 판매하거나 벤처를 창업하고 나스닥을 비롯한 세계시장에서 자본을 유치하는 데 큰 기여를 하고 있다.기초과학이 일자리, 수출, GDP 등 국민의 경제적 복리와는 멀리 떨어져 있다는 것은 산업화 시대에는 맞는 말일지 모른다. 그러나 지식경제시대, 창조경제시대에는 기초과학이 곧 경제의 토대이고 첨병이다.이희상 성균관대 교수·기술경영학

박근혜 대통령은 국정의 3대 목표로 경제 부흥, 국민 행복, 문화 융성을 내걸었다. 경제 부흥과 국민 행복은 누구에게나 쉽게 다가오지만 문화 융성은 무얼 어떻게 하자는 것인지 다소 모호하고 그래서 다양한 해석이 있을 수 있다. 대장금이나 싸이 또는 한식 같은 문화상품을 세계 시장에 수출해 한류를 확산하는 것도 문화 융성의 일부일 것이다. 이런 활동은 간접적으로 경제 부흥과 국민 행복에 크게 기여할 수 있다. 그런데 문화를 수출하려면 우선 국내에서 문학이나 예술 등을 육성해 내적 문화 융성을 기해야 한다. 뿌리가 튼튼해야 많은 열매를 맺을 수 있기 때문이다.현대사회에서는 문화의 융성이 과학의 융성과 밀접한 관계를 가진다. 우리는 흔히 과학하면 기술을 떠올리고 그래서 과학의 문명적 측면을 중요시하게 마련이다. 19세기에 발전된 전자기학이 전기의 이용으로 이어져 얼마나 인류의 삶을 바꿔놓았나를 생각해보면 과학이 우리 일상을 물질적으로 풍부하게 해주는 문명적 측면은 너무나 명백하다.과학은 아울러 우리를 정신적으로 풍성하게 해주는 문화적 측면이 있다. 모든 문화가 추구하는 아름다움의 바탕에는 자연 질서의 아름다움이 자리 잡고 있고, 우리 자신의 궁극적 기원이나 우주에서의 인간 위치와 같은 철학적 질문에 답을 제공하는 것은 과학이기 때문이다. 실은 18세기 후반, 19세기 전반에 걸쳐 산업혁명과 손잡고 과학의 발전이 가속화된 때에는 과학은 문화와는 거리가 멀고 오히려 인간의 정신을 피폐하게 하는 것으로 치부되기도 했다. ‘무지개를 바라보면 내 가슴은 뛰노라’라고 읊었던 낭만주의 시인 워즈워드에게는 빛을 파장별로 분리하고 분석하는 과학적 접근이 못마땅했을지도 모른다.게다가 20세기에 들어오면서 과학은 거시세계를 다루는 상대성이론이나 미시세계를 다루는 양자론으로 발전해 우리가 주위에서 매일 경험하는 세상과는 거리가 갈수록 멀어지는 듯했다. 그리고 가르치고 배워야 할 내용이 많아지다 보니 이해보다는 암기와 문제풀이 중심의 교육이 돼 과학은 어렵고 따분한 과목이 돼 버렸다. 그러니 과학과 문화의 관련성을 찾는 것 자체가 부질없는 일로 비칠 수도 있었다.김희준 광주과학기술원 석좌교수·화학우주의 진화를 통해 만물이 만들어진 과정을 파악한 오늘날은 상황이 바뀌었다. 블레이크의 시 ‘무구의 전조’ 첫마디를 보자. “한 알의 모래에서 세계를, 야생 꽃 한 송이에서 천국을 보기 위해, 그대의 손바닥 속에서 무한을, 한 시간 속에 영원을 쥐어라.” 200년 전에도 시인은 한 알의 모래에서 세계를 보고 야생 꽃 한 송이에서 천국을 보기를 꿈꿨다. 그리고 시인은 문학적 상상력을 통해 그 꿈을 이뤘을지도 모른다.이제 우리는 과학을 통해 시인의 꿈을 실현하고 있다. 한 알의 모래가 만들어지고 한 송이 야생 꽃이 피어나기 위해 있어야 했던 오랜 시간과 별이 빛나는 천국에서 원소를 만들어내는 사건을 손바닥을 들여다보듯 파악하게 된 것이다. 그래서 손바닥에 한 알의 모래를 쥐는 것은 137억년의 우주 역사를 끌어안는 것이 된다. 블레이크라면 이런 과학의 발견을 기꺼이 받아들이고 나아가 자신의 문학적 상상력을 키우는 데 적극 활용했을 것 같다.요즘은 초·중·고교 교육에도 과학을 기술·수학과 아울러 예술과도 접목해 가르치려는 시도가 이뤄지고 있다. 반가운 일이다. 과학의 융성에 문화가 기여하고 문화의 융성에 과학이 기여해 시너지 효과를 나타내기를 기대한다. 워즈워드가 훗날 과학자들이 별빛의 무지개인 스펙트럼을 조사하다가 우주의 기원을 발견한 사실을 안다면 얼마나 놀랄까. 과학은 시에 못지않게 낭만적이지 않은가.김희준 광주과학기술원 석좌교수·화학