지난 몇 년 동안 지속된 의료인력 정원에 대한 적정성 논란이 또다시 불거지고 있다. 의사가 전체 의료서비스의 70% 이상 담당함을 고려할 때, 이러한 논란은 단순히 의료분야 내부가 아닌 사회 전체의 공익과 관련된 문제로 사회 전반적인 측면에서 접근해야 할 필요가 있다. 그렇다면 올해 개봉한 영화 프로메테우스에서 등장한 최첨단 의료장비와 같이 의료·정보기술(IT) 융합을 통해 고도화된 로봇의사가 개발·상용화됐을 경우 이러한 상황을 야기하는 원인을 일부 해결할 수 있지 않을까. 임종인 고려대 정보보호대학원장·사이버 국방학이미 의료분야에서는 의사결정과 관련된 과학기술 발전에 따라 1970년대부터 의료진단을 지원하기 위한 IT의 활용방안을 논의해 왔으며, 미국 스탠퍼드대학에서는 1972년에 인공지능의 한 분야인 전문가시스템 개념을 이용해 최초의 의료전문가시스템인 마이신(MYCIN)을 개발한 바 있다. 혈액 관련 감염성 질병을 진단하고, 항생제 치료를 조언하는 마이신은 의사에 뒤지지 않는 진단율과 함께 진단의 추론과정을 설명할 수 있는 능력을 보임으로써 로봇의사의 실현 가능성을 보였다. 그러나 당시 기술수준에서 느린 처리속도와 정보 입력의 어려움으로 상용화되지는 않고 의학 교육과 연구를 위해 사용됐다.마이신에서 사용된 전문가시스템은 특정 분야의 전문가가 해당 분야의 문제 해결을 위해 경험적 전문지식을 규칙에 따라 데이터베이스(DB)에 저장하고 이를 소프트웨어(SW)적인 추론과정을 거쳐 결론을 얻도록 구현된 시스템이다. 이는 일반인이 전문가 자문을 얻어 문제를 해결하는 것과 같은 기능을 컴퓨터를 통해 가능하도록 한다.전문가시스템은 많은 전문지식을 이용하는 경우 적합한 특성을 가진다. 의료의 경우 과거의 많은 임상사례와 지식 등이 요구되고 있다. 특히 의사 개인이 수많은 임상사례를 모두 외울 수 없을뿐더러 다양한 의학지식의 습득에 한계를 가지기 때문에 전문가시스템은 꼭 로봇 의사의 구현이 아니더라도 정확한 진료를 지원한다는 측면에서 높은 활용성을 가진다.최근에는 무어의 법칙에 따라 중앙처리장치(CPU)와 메모리의 처리용량이 급격히 증가하고, 수많은 데이터를 분석해 새로운 가치를 찾을 수 있는 빅데이터 기술이 부상함에 따라 이미 개발됐으나 성능의 이유상 제한됐던 의료기술이 본격적으로 구현되고 있다.얼마 전에는 IBM에서 4년에 걸쳐 개발한 인공지능 슈퍼컴퓨터 ‘왓슨’이 의료산업에 투입됐는데, 미국 세튼 헬스케어 패밀리(Seton Health care Family) 병원에서는 왓슨을 이용, 방대한 양의 환자 데이터에서 임상정보를 추출·분석한 뒤 환자 상태를 예측하고 의사는 왓슨이 추출한 정확한 데이터를 토대로 효과적인 치료법을 제시하고 있다.이와 같이 전문가시스템이나 슈퍼컴퓨터 등을 통해 정확한 전문의학지식이 보조된다면 의료에 있어 만성질환과 같은 규칙 중심의 질병이나 간단한 건강검진 등의 경우에는 꼭 의사가 아니더라도 진료가 가능할 것이며, 의사는 복잡한 질병에 집중함으로써 의료의 질을 높일 수 있을 것이다. 또한 로봇의사의 도입을 통해 현재 의료인력의 논란에서 거론되고 있는 공중보건의의 부족 문제나 특정 전공·진료과목의 의사 부족, 지역별 의사 수 불균형의 문제를 일부 해결할 수 있을 것이다.단, 의료가 생명을 다루는 만큼 이러한 기술의 사용에 있어서 데이터와 시스템의 안전성이 확실하게 보장돼야 한다. 또한 새로운 의료·IT의 사용으로 인해 발생 가능한 의료책임의 문제를 분명히 파악하고, 이를 해결하기 위한 방안을 이해당사자 간 충분히 논의한 후 기술을 도입해야 할 것이다.임종인 고려대 정보보호대학원장·사이버 국방학

연휴에 급증하는 해외여행객은 이제 우리 사회의 보편화된 모습 중 하나이다. 해외여행이란 대부분의 사람에게 미지의 세계로 떠나는 여행을 뜻할 것이다. 비록 방송이나 인터넷을 통해 친숙해진 곳일지라도 직접 찾아가 눈으로 보고 몸으로 부딪치는 모험을 원하는 것이 우리의 원초적 본능인지도 모르겠다. 남극점이나 가장 깊은 바닷속 같은 극한의 조건을 가진 곳까지 탐사한 인류의 호기심은 오늘날 무한한 우주를 향해 뻗어나가고 있다. 그렇지만 빛의 속도로도 한참을 달려야 도달할 수 있는 태양계 내 행성에는 아직 우주선이나 로봇을 보내 탐사를 진행할 수밖에 없다. 얼마 전 화성에 착륙해 과거에 물이 흘렀던 생생한 흔적을 포착한 영상을 보내 온 탐사로봇 큐리오시티가 무인 우주탐사의 한 예가 될 것이다. 우리나라의 경우 이달 말 3차 발사를 앞두고 있는 나로호의 성공적인 비상이 우주를 향해 내딛는 의미 있는 첫걸음으로 남을 것이다. 고재현 한림대 교수·물리학그러면 인류가 보낸 탐사선 중 지구로부터 가장 멀리 날아간 우주선은 무엇일까. 그것은 바로 현재 지구로부터 약 180억㎞ 떨어진 지점을 날고 있는 보이저 1호이다. 지금으로부터 35년 전인 1977년 발사된 쌍둥이 탐사선인 보이저 1, 2호는 태양계의 외행성인 목성과 토성, 천왕성 및 해왕성을 거치면서 이 기체행성에 대한 새롭고 놀라운 사실을 전송한 후 태양계의 끝을 향한 대장정에 들어갔다. 그런데 더 놀라운 사실은 얼마 전 35살의 생일을 맞이한 이 탐사선의 측정 장비가 아직도 문제없이 가동되고 있으며 데이터를 매일 지구로 보내오고 있다는 것이다. 이에 기반해 과학자들은 이전에 가본 적 없는 미지의 영역에 대한 새로운 사실을 파악하고 있다.보이저 1호는 현재 헬리오포즈라 불리는 태양계의 경계를 향해 날고 있는데, 이곳은 태양에서 날아온 하전 입자(태양풍)와 태양계 밖인 성간 영역에서 날아온 입자의 흐름(성간풍)이 만나는 곳으로 알려져 있다. 최근 2년간 보이저 1호는 태양에서 날아오는 입자의 양이 줄어들면서 태양 밖에서 날아와 부딪히는 입자의 양이 서서히 늘어나고 있는 자료를 보내왔다. 이러한 결과는 조만간 보이저 1호가 태양계를 벗어나는 역사적 순간을 맞이할 것이라는 기대감을 불러일으켰다. 이에 반해 지난달 과학잡지 네이처에 실린 한 논문에 따르면 보이저 1호를 회전시키며 측정한 입자의 속도 분포를 분석한 결과 보이저가 아직은 헬리오포즈에 근접하지 않았다는 결론이 얻어졌다고 한다.언제 헬리오포즈를 통과할지에 대한 전망이 엇갈리고 있으나 보이저 1호가 현재 태양계의 끝자락 언저리에 있다는 것은 분명해 보인다. 올해 외부에서 날아온 것으로 보이는 강력한 우주선이 보이저에 의해 측정된 것도 이를 간접적으로 뒷받침해 준다. 결국 보이저 1호는 태양계를 벗어나 성간 여행을 하는 인류 최초의 인공물이 될 것이다. 그 후 플루토늄 연료의 수명이 다하는 2025년까지 성간 물질에 대한 새 정보를 보내올 것으로 기대된다. 태양계를 벗어난 바깥 영역은 태양에서 그리 멀지 않은 곳에서 발생한 초신성 폭발로 형성된 고에너지 입자가 태양풍에 의해 그 속도가 줄어들면서 매우 복잡한 흐름을 형성할 것으로 예상되는 곳이다. 35W의 전력에 기대 광속으로도 17시간을 달려야 하는 거리의 지구와 교신하고 있는 보이저 1호가 언제쯤 이 미지의 영역에 대한 최초의 데이터를 지구로 전송할지 자못 기대된다. 30여년을 보이저와 함께 한 과학자 스톤의 말을 빌리면, ‘보이저가 우리에게 가르쳐 준 하나의 사실은 언제든지 놀랄 준비를 하고 있으라는 것’이다. 트위터(@NASAVoyager)를 통해 조만간 새로운 발견의 소식이 전해지기를 기대해 본다.고재현 한림대 교수·물리학

한가위가 지나고 재보니 몸무게가 올라 있다. 넉넉한 한가위에 먹을 게 많은 건 당연하고 아무리 조심한다 해도 많이 먹으면 어김없이 살이 찐다. 세포 활동이 적어져 에너지를 덜 소비하는데도 먹는 양은 습관 그대로이니 살이 찌는 것이다. 이처럼 세포는 거짓말을 하지 않는다. 이현숙 서울대 교수·생명과학이제 우리나라는 우리보다 못사는 나라에 도움을 주는 나라가 됐다. 경제적으로는 잘사는 축에 속하는데 과학 분야에서 국격을 가늠할 노벨상 수상자가 없으니 새 정권이 들어설 때마다 노벨상 수상을 목표로 매번 새 비전과 로드맵을 작성하는 것은 당연한 일일 것이다. 정부는 기초과학 진흥을 목표로 과학비즈니스벨트와 기초과학연구원 사업을 내세웠다.기초과학연구원 사업은 노벨상급으로 키울 만한 과학자에게 매년 100억원 단위의 연구비를 10년간 지원하는 것으로, 독일의 막스 플랑크 연구소를 벤치마킹해 지난 5월 출범했다. 글로벌 경제가 무너지면서 미국, 영국 등 과학대국조차 과학자 전반에 씨앗처럼 뿌리던 연구비가 대거 줄어들었고 응용을 염두에 둔 전이과정의 연구에만 연구비가 쏠려 필자의 지인인 해외 학자도 이러다가 기초과학은 다 죽겠다며 걱정이 이만저만이 아니다. 이러한 때 한국에서는 기초과학에 돈을 쏟아 붓는다 하니 경이로운 눈으로 보고 있는 게 사실이다.정부가 내세운 기초과학 진흥의 방향은 옳다고 본다. 그런데 방법이 문제다. 정부는 기초과학연구원을 세우고 대대적으로 투자하기 전에 국가 연구개발비의 포트폴리오는 구성하지 않은 듯하다. 지금 여기저기서 들려오는 아우성은 기초과학연구원으로 돈이 다 들어가 이 사업과 상관없는 대다수 과학자가 자유롭게 신청할 수 있는 개인 단위의 연구비가 줄고 있다는 것이다.실제로 해외 석학도 100억원이라고 하면 깜짝 놀란다. 한 연구자가 그렇게 많은 돈이 필요하냐는 것이다. 물리학에서 입자가속기나 대형 인프라가 필요한 ‘빅 사이언스’가 아니라면 100억원은 과하다는 말이 맞을 것이다. 그래서 기초과학연구원은 이 돈이 단장 한 사람에게 다 가도록 하지 않고 선정된 연구단 소속 중견 과학자와 신진 연구원에게 후하게 연구비가 지급되도록 계획을 수정했다. 그래도 이미 선정된 연구단 단장이 자신의 목적에 필요한 연구자만을 사업에 참여시키게 되므로 연구단에서는 과학자 간 상하 위계가 생기게 되고 국가 과학 전체로 보면 일부 분야에만 연구비가 집중 투자되는 결과를 낳게 된다.기초과학연구원이 모델로 삼은 막스 플랑크 연구소 웹사이트에 가보라. 생명과학에서는 연구단이 전체 생명과학을 잘 포괄하도록 짜여 있다. 우리 기초과학연구원과는 다른 모습이다. 내가 아는 노벨상 수상자와 그에 버금가는 이들은 하나같이 학문 후속 세대가 자신이 하고 싶은 연구를 마음껏 할 수 있도록 일자리와 연구비를 지원해 줄 것을 부탁한다. 또, 이제 막 연구가 궤도에 올라 국제 경쟁력을 획득하기 시작한 과학자, 즉 허리에 해당하는 사람에게 지속적 투자를 할 것을 간곡히 권하고 있다. 왜냐하면, 인류의 지성사가 계획에 따라 이루어진 것이 아니기 때문이다. 자발적 연구 속에서 뜻하지 않게 얻은 수확이 주로 노벨상을 만들었다. 즉, 나를 춤추게 하는 연구를 마음껏 할 수 있는 풍토에서 노벨상이 나올 확률이 높은 것이다.기왕에 시작된 기초과학연구원이 우리나라 노벨상 수상의 주춧돌이 되기 위해 좀 더 열린 기초과학연구원으로 거듭나기를 바란다. 1년 중 가장 크고 밝은 한가위 보름달이 비치지 않는 곳은 없다. 들어간 것 대비 나오는 것이 분명한 세포 활동처럼 많이 비추어야 거목으로 성장할 싹을 놓치지 않는 것이 아닐까.이현숙 서울대 교수·생명과학

최근 입에 담기도 힘든 성폭력 사건이 연이어 터지고 있다. 국내 성범죄율은 지난 10년 사이 2배 가까이 증가했으며, 아동성범죄는 4년간 69% 늘어나는 폭발적인 상승세를 보였다. 사건이 터질 때마다 미봉책을 남발하며 지나갈 가십 거리로 치부하기에는 사안이 매우 중대해졌다. 이제 전 국민의 논의가 필요한 시점이 된 것이다. 이레나 이화여대 교수·의학물리학흔히 극악무도한 성범죄가 터지면 사람들은 범죄자를 사이코패스라고 생각하며 열외의 인간군으로 분류하는 경향이 생겼다. 사이코패스 진단기준(PCL-R)을 만든 로버트 헤어 박사는 사이코패스의 대표적 특징을 양심의 결여라고 봤다. 이들은 타인의 감정에 공감할 수 없고 상대를 이용해 자신의 이기심을 채운다.1990년대 기능성 자기공명영상(fMRI)이 개발되면서 범죄자의 뇌구조를 분석하는 연구가 활발해졌다. 2009년 펜실베니아대학 연구팀은 fMRI를 이용해 사이코패스는 감정이 수반되는 도덕 판단을 내릴 때 공포를 주관하는 뇌의 영역인 아미그달라(amygdala)의 활성도가 떨어지는 것을 밝혀냈다. 2012년 5월 영국 킹스 칼리지의 나이겔 블랙우드 박사 역시 fMRI를 이용해 분석한 결과 사이코패스의 뇌는 문측 전전두피질과 측두극의 회백질 양이 적다고 했다. 이와 같은 뇌 구조의 연구는 범죄의 생체 기전을 밝히는 데 중요한 역할을 할 수 있다.그러나 사이코패스에 의해서만 성범죄가 일어난다고 말할 수 없다. 성범죄자 중 정신질환을 앓고 있는 경우는 1% 정도에 불과하며, 99%는 범죄 이전에 사회생활에 큰 무리가 없는 평범한 사람이다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아주립대(UCLA)의 맬러머스 교수는 음란물을 많이 본 사람일수록 성폭행과 변태적 성행위에 관용적임을 밝혔다. 이후 수많은 연구에서 음란물의 노출도와 성폭력의 상관관계가 입증됐다.fMRI는 포르노가 뇌에 미치는 영향력 연구에도 사용됐다. 미국 국립약물남용연구소(NIDA)는 fMRI를 이용한 연구에서 포르노가 마약 등의 기타 중독물질과 동일한 기전으로 중독성을 보임을 밝혀냈다. 2007년 독일에서 진행된 소아성애자의 fMRI 연구에서도 포르노 중독이 마약 중독과 동일한 기전으로 뇌구조를 변화시키는 것을 확인했다. 음란물에 중독되면 계속해서 더 큰 자극을 원하게 되고 결국 실천하고 싶은 욕구로 발전하는 것이다.요즘 인터넷, 스마트폰, 국내용 파일공유(P2P) 사이트를 통한 음란물의 무분별한 유통, 지나치게 쉬운 접근성, 인터넷 커뮤니티를 통한 잘못된 성인식의 확산이 성범죄 증가로 연결됐다고 봐야 한다. 또한 성교육을 해야 하는 교육기관의 권위 상실, 상대적으로 가벼운 형량은 범죄 억제력을 상실했다.fMRI를 통한 범죄자 연구 역시 범죄자를 일반인과 다른 ‘환자’로 보아 형량 경감을 위해 남용될 소지가 있다. 그러나 성범죄에 관한 의학적 기전의 이해는 오로지 범죄의 예방과 적절한 형법, 재발 방지를 위해서만 사용돼야 한다. 의학적 기전은 기전일 뿐 범죄자와 환자는 구분돼야 하며, 범죄자를 사회 일반인과 구별되는 사이코패스로 한정 짓는 행위는 지나친 단순화의 오류를 범할 수 있다.누구라도 잠재적 성범죄자일 수 있다. 대형사고가 터지기 전에 그와 관련된 수많은 경미한 사고와 징후가 반드시 존재한다는 ‘하인리히 법칙’이 있다. 가벼운 성범죄를 경시하고 왜곡된 인식을 담은 음란물의 유통을 ‘표현의 자유’라는 명목으로 방치하는 것은 수동적 공범자 노릇을 하는 것이다. 한국의 성문화에 대한 인식의 전환이 필요하다. 오늘도 많은 아이가 고통 받고 있다. 이는 우리 모두의 책임이라 할 수 있다이레나 이화여대 교수·의학물리학

필자의 바둑 실력은 잘 봐줘야 아마추어 9급 정도 되는데 혼자서도 할 수 있는 컴퓨터 바둑 프로그램을 상대로 휴대전화기에서 가끔 해보고 있다. 개인 컴퓨터에 설치할 정도의 프로그램은 나보다 조금 못한 수준이다. 그러면 컴퓨터가 얼마나 인간의 수준에 가까워지고 있을까.  한상근 KAIST 교수·수리과학게임을 수학적으로 분석하고 프로그램을 개발하려는 시도는 컴퓨터의 역사와 그 맥을 같이한다. 서양장기 체스의 경우 컴퓨터 체스 프로그램은 1967년 아마추어와의 시합에서 승리했고, 1981년에는 프로를 이겼다. 1996년에는 드디어 세계 최고 고수를 물리쳤다. 물론 슈퍼컴퓨터 급의 연산(演算)능력을 가진 프로그램이어서 가능했을 것이다. 앞으로는 선수 각자가 프로그램의 도움을 받아가며 시합을 하거나 아예 체스 프로그램으로 시합을 하자는 주장이 나온 상태다. 요즘 들어서는 인간 최고 고수가 컴퓨터 회사에 체스 프로그램과 시합을 시켜 달라고 부탁하기도 한다. 최고의 두뇌 스포츠로 불리는 바둑에서는 컴퓨터 프로그램이 아직 인간을 넘어서지 못하고 있다. 예컨대 체스에서는 64개의 사각 칸에서 상대의 기물을 없애는 것으로 목표도 단순해 어느 한 편이 거의 전멸 상태라도 오로지 상대방의 왕에게서 항복만 받아내면 게임에서 승리한다. 하지만 바둑은 반상위 가로, 세로 각 19개의 선이 만들어내는 361개의 점에서 흑과 백의 돌로 전쟁을 치른다. 그만큼 바둑판은 영역이 넓고 훨씬 변화무쌍해 대국적인 형세판단이 필요하므로 아무리 인공지능 컴퓨터라 할지라도 그 수(手)가 매우 많고 복잡해 도저히 프로바둑기사의 상대가 되지 못한다. 컴퓨터 프로그램의 평가에 참여했던 바둑기사는 프로그램의 실력을 아마추어 2∼3단 정도로 인정했는데 이는 아마추어 중에서는 잘 두는 수준이다. 그런데 최고수준의 프로기사에게는 컴퓨터가 그런 실력을 가진다는 것 자체가 충격적이었던 모양이다. 올해 봄 컴퓨터 바둑프로그램 ‘젠’(Zen)에게 돌 다섯 개를 접어주고 2연패를 당한 ‘우주류’(宇宙流·중앙을 우주로 비유하고 중시함) 바둑의 대가인 다케미야 9단은 컴퓨터가 이 정도일 줄 예상하지 못했다며 놀라움을 금치 못했다. 만일 바둑판에 돌을 놓을 수 있는 자리를 대폭 줄인다면 가능한 경우의 수가 줄어들기 때문에 바둑 프로그램의 실력이 사람에 더 가까워질 수 있다. 바둑을 끝낼 무렵 마지막 몇 수만 남겨둔다면 컴퓨터가 형세를 완벽하게 분석해낼 수 있을 것이다. 버클리대학의 벌 캠프 교수 등은 이러한 문제를 연구해 수학적 바둑이라는 책을 발표했다. 순서를 어떻게 정하느냐에 따라 무승부가 되거나 이기는 것으로 나는 한 번도 이겨본 적이 없다. 캠프 교수는 한국의 한 대학에서 강연한 후 그가 개발한 바둑프로그램을 주고 갔는데 이것 때문에 한국뿐만 아니라 일본과 대만의 여러 프로기사가 당혹했다. 당시 이창호 9단은 “캠프 교수의 책에 나오는 문제가 재미는 있지만 실제 바둑에서는 발생할 가능성이 없다”고 평가했다.언젠가는 한국의 바둑기사들이 컴퓨터와 대국하기 위해서는 수학 공식을 몇 개 더 외워야 할지도 모르겠다. 나중에 어떤 사람은 컴퓨터 바둑을 이기지 못했다고 자괴감에 빠질지 모른다. 하지만 그것은 단지 수십 년에 걸쳐 바둑 프로그램을 발전시킨 수많은 사람의 노력에 진 것일 뿐이다. 우리가 정말 경계해야 할 것은 죄책감을 덜 느끼며 편안한 마음으로 사람을 죽이고 인간성을 말살하는 형태로 진화하고 있는 컴퓨터게임 전쟁무기이다.한상근 KAIST 교수·수리과학

지난 1∼2년 사이 아이폰과 안드로이드를 필두로 스마트폰과 태블릿이 급격히 보급되면서 스마트폰에 장착된 각종 모바일 기기 간 단거리 무선통신(NFC)을 통해 손쉽게 정보를 교환할 수 있게 됐다. 또한 3G·4G 이동통신을 통해 언제 어디서나 인터넷에 접속, 원하는 정보를 바로 검색하는 환경이 구축돼 사회 전반에 걸쳐 ‘스마트 사회’(Smart Society)로의 진화가 진행되고 있다. 임종인 고려대 정보보호대학원장·사이버 국방학스마트의 개념은 사람이 중심이 돼 긍정적 가치를 생성할 수 있도록 정보기술(IT)이 삶을 보조하는 것을 의미하며, 1990년대부터 논의돼 온 유비쿼터스와 거의 동일하다고 할 수 있다. 유비쿼터스는 정보사회의 미래상으로서 많은 논의가 이루어졌으나 당시 무선 기술이나 기타 IT가 보편화되지 않아 유비쿼터스의 개념이 사회적으로 구현되지 못했다. 그러나 2000년대 후반에 들어서면서 사회 기반시설로의 유무선 통신 인프라가 갖추어지고 스마트폰을 필두로 개인의 디지털 기기가 보편적으로 사용되게 됐고, 사회 전 분야에 걸쳐 IT의 융·복합이 추진되면서 이제는 스마트의 단어 하나를 통해 고도화된 정보사회가 구현되고 있다.스마트 사회에서는 와이파이, 블루투스, NFC 등의 무선 기술과 방향을 인지하는 자이로스코프 센서, 동적 움직임을 감지하는 가속도 센서 기술, 위성항법장치(GPS)와 같은 위치기반 기술 등이 디지털 기기와 유기적으로 융합돼 있다. 이를 토대로 사람이 스마트폰을 사용하거나 가전기기의 버튼을 누르지 않더라도 무선 통신으로 연결된 다양한 센서와 디지털 기기가 자동으로 서로 통신하고 우리가 활동하는 데 필요한 정보를 인터넷으로부터 다운받아 실생활에 도움이 되는 다양하고 새로운 서비스가 기존의 인공지능(AI), 자동화를 넘어선 개념으로 구현되고 있다. 최근에는 스마트폰, 디지털카메라, 프린터 등의 다양한 디지털 기기 간 통신을 와이파이를 통해 가능하게 하는 와이파이 다이렉트(WiFi Direct) 기술과 NFC 기술 등이 등장하면서 스마트 사회로의 진화를 더욱 촉진시키고 있다.스마트 사회의 구축으로 우리는 다양한 편의성과 혁신성을 얻고 이를 통해 삶을 더욱 윤택하게 만들고 있다. 하지만 스마트 사회는 양날의 검과 같이 우리가 인지하지 못하는 기존보다 더 높은 잠재적 리스크를 내포하고 있다. 사용자가 인지하지 못하고 있는 수많은 부분에서 센서와 통신기술이 사용되면서 기존보다 감시, 감청, 모니터링 등이 더욱 쉽게 가능하게 돼 삶에 대한 기본권이 위협받고 있다. 뿐만 아니라 개인정보가 다양한 형태로 전자화돼 인터넷을 통해 전송·활용됨에 따라 기존의 인터넷상의 개인정보 유출보다 더욱 심각한 수준으로 발전할 것으로 우려되고 있다. 또한 기업에서는 회사 업무를 수행함에 있어 개인 소유의 스마트폰이나 태블릿 등을 이용하는 개인 단말기이용(BYOD)이 증가하면서 회사의 기업정보·기밀정보 등의 유출 위험성이 더욱 높아지고 있다.이러한 스마트 사회 속의 리스크는 새로운 기술의 융합으로 발생하기 때문에 단순히 암호나 네트워크 보안 등 보안기술만으로는 해결에 한계가 있으며 IT가 사회 구성 요소로서 의미가 더욱 중요해지고 있기 때문에 스마트 사회의 리스크 해결을 위해서는 스마트 사회에서 발생 가능한 리스크를 인지하고 발생하지 않도록 노력하는 인식 변화가 요구된다. 즉, 스마트 사회로의 진화에 있어 우리는 단순히 기술의 편리성만을 누리는 것이 아니라 안전하고 스마트한 생활을 위해 더욱 스마트 사회를 구성하는 기술을 잘 이해할 필요가 있는 것이다.임종인 고려대 정보보호대학원장·사이버 국방학

8월 말, 두 태풍이 한반도를 휩쓸고 지나가면서 많은 피해를 끼쳤다. 태풍 볼라벤이 제주도를 덮칠 당시 그곳에 머물렀던 필자는 엄청난 위력의 비바람과 집채만 한 파도에 잠을 이루지 못하면서 자연의 위력 앞에 인간이 얼마나 미약한 존재인지 절실히 느꼈다. 최근 30여 년간 기온의 급격한 변동, 가뭄과 홍수, 폭풍 등 파괴적인 자연재해의 빈도가 높아지면서 세계에서 연간 손실액이 1500억달러를 넘어섰다고 보고된 바 있다. 그리고 이러한 재해가 지구적 차원의 기후변화 및 인간의 문명 활동에 의한 지구온난화와 관련이 있다는 데 큰 이견이 없는 것 같다. 고재현 한림대 교수·물리학현재 인류가 사용하는 에너지의 대부분은 석유와 천연가스 등의 화석연료에 기반하고 있다. 이것은 사용한 후 없어져 버린다는 면에서 태양광이나 풍력에너지와 같은 재생에너지와는 근본적으로 다르고 이산화탄소 같은 온실가스를 배출한다는 문제가 있다. 그렇지만 화석연료는 아직도 가장 경제성이 있고 앞으로도 수십 년 동안은 그럴 것 같다. 미국 공화당 대통령 후보인 밋 롬니가 발표한 에너지 정책의 초점이 화석연료의 효율적인 개발에 맞춰진 것도 이런 경제적인 이유가 가장 중요하게 작용했을 것이다.지구상에서 구할 수 있는 에너지 중 가장 풍부한 것은 무엇일까. 그것은 당연히 태양에너지이다. 인류 전체가 1년에 소모하는 에너지가 같은 기간 지구 표면에 쏟아지는 태양에너지의 1만분의 1 정도에 불과하다는 사실을 고려하면 태양광을 전기에너지로 바꾸는 기술이 얼마나 중요한지 실감할 수 있다. 이런 이유로 효율과 경제성이 높은 태양광 발전기술을 개발하기 위해 치열한 기술경쟁이 이루어지고 있다. 태양광을 구성하는 다양한 파장의 빛을 효율적으로 흡수할 수 있는 재료와 구조에 대한 연구에서부터, 빛의 흡수율을 올리기 위해 3차원의 나노 물질을 활용해 일반적인 평면 구조보다 수천 배 더 빛을 흡수할 수 있는 디자인을 연구하는 등 다방면의 연구가 이루어지고 있다. 머지않은 미래에 가볍고 플렉서블한 고효율의 태양전지가 개발되면 낮에는 태양전지 커튼을 이용해 빛에너지를 모으고 밤에는 이를 이용해 조명을 밝히는 일 등이 가능해질 것이다.에너지는 우리가 전혀 예상하지 못하는 곳에서 얻어질 수도 있다. 사탕수수나 옥수수를 발효해 만든 에탄올 혹은 식물기름이나 동물 지방 등에서 만들어지는 바이오디젤은 이미 여러 나라에서 연료로 사용되고 있고 올해 식량 가격 상승의 부분적인 원인이 됐다. 따라서 식량자원에 기대지 않고 에너지를 얻는 바이오기술이 주목받고 있다. 광합성 박테리아나 해조류 등을 활용해 바이오 연료를 생산하거나 폐수에 포함된 유기 물질로부터 에너지를 추출하는 미생물 연료 전지 기술이 몇 가지 예가 될 것이다. 바닷물과 강물이 만나는 곳에서 염분의 농도 차이에 따른 삼투압 현상을 이용해 발전을 하는 방법도 요즘 부각되는 재생에너지 기술 중 하나이다.이런 다양한 연구에도 아직 재생에너지의 활용은 화석연료에 비해 경제성이 많이 떨어지는 ‘비싼’ 기술임은 분명하다. 그렇지만 화석연료의 사용과 그에 따른 온난화, 기후변화 등으로 인류가 치르는 대가를 고려해 본다면 그것이 진정으로 비싼 기술일까. 어떤 면에서 우리는 미래세대의 희생을 대가로 얻어지는 성장의 과실을 누리는 것은 아닌지 숙고해 볼 때다. 이제는 끊임없는 발전과 성장보다는 지속 가능한 발전, 소비에 대해 고민하고 대안을 준비해야 하는 때가 아닐지, 이런 관점에서 국가적인 에너지 정책도 화석연료의 확보와 활용의 관점에서 벗어나 패러다임의 변화가 필요한 때가 아닌가 생각해 본다.고재현 한림대 교수·물리학

‘정보를 지배하는 자가 세상을 지배한다.’ 얼마 전 종영한 드라마의 화두였다. 우리는 지금 정보의 홍수 속에 살고 있다. 넘쳐나는 정보 속에서 허덕인다는 말이 옳을 정도이다. 하루에도 몇 번씩 개인정보 활용 동의란을 클릭 하고 어디서 언제 동의했는지 다 기억하지 못하는 채 살아간다. 드라마에서 나오는 것처럼 누가 마음만 먹는다면 특정인에 대한 모든 정보를 숨기고 싶은 것까지 다 뽑아내지 못하리라는 보장이 없다. 이현숙 서울대교수·생명과학생물학 연구 현장도 다를 바 없다. 연구자는 피땀 흘려 연구한 결과가 혹여 경쟁 그룹에 노출돼 손해 볼까 노심초사하지만 실제 구글에 들어가 키워드 몇 개를 넣어보면 놀랍게도 아직 논문으로 발표되지 않은 초록이 웹상에 버젓이 떠 있는 걸 발견하곤 한다. 때론 공동연구를 수행한 학생이 초록을 발표한 것일 수도 있고 연구재단의 연구 결과 보고서일 수도, 혹은 다른 기관의 초청을 받아 발표한 것이 검색을 통해 나왔을 수도 있다. 논문이 출간되기 전에도 학술 교류는 장려돼야지 정보가 노출되는 것이 두려워 이를 막는다는 것이 잘못된 일이라 정보의 보호와 자발적 학술 교류라는 대명제 사이에서 딜레마에 빠질 때가 있다.논문으로 완성돼 발표되기 전까지 행해지는 모든 연구 교류 활동이 클릭 몇 번에 의해 경쟁 그룹에 노출되는 일이 가능한 세상이 됐다. 그래서 어쩌면 연구실은 만사를 제치고 정보 관리에 나서야 할지도 모른다. 그런데 문제는 있다. 우리가 연구하고 지식을 생산하는 것은 사실 공적 행위이다. 이 지식은 논문을 통해 만천하에 공개되고 가능하다면 모든 사람이 혜택을 받을 수 있어야 하기 때문이다.이런 딜레마는 특허권에 들어가면 더 심각해진다. 특허란 어떤 발명이나 발견이 특정인의 소유임을 보증해주는 것이다. 생물학에서는 질병을 일으키는 유전자의 기능을 발견했을 경우 활용 방법, 이를 이용한 신약 개발 방식까지 다 특허를 걸 수 있다. 1984년 노벨 생리의학상 수상자인 세사르 밀스테인은 단일 항체의 원리와 만드는 방법을 고안한 공로로 노벨상을 수상했는데, 당시 이를 특허로 걸라는 권유를 거절했다고 전해진다. 밀스테인이 단일 항체가 가지는 엄청난 응용 가치를 몰라서는 아니었다. 그보다 그는 연구의 결과는 모든 사람에게 혜택으로 돌아가야 한다고 믿었고 그래서 특허로 건다는 것에 관심이 없었다.이후 단일 항체는 제약업계가 가장 사랑하는 종목으로 자리 잡았다. 이미 병원에서 쓰이는 많은 항암제가 치료용 단일 항체일 뿐만 아니라 임상시험의 신규 항암제나 면역치료제 중 다수가 단일 항체 원리를 이용한 것이다. 만일 밀스테인이 이를 특허냈다면 그의 자자손손까지 엄청난 부를 누렸겠지만 이렇게 많은 단일 항체 치료약이 쏟아질 수 있었을까. 막대한 특허 비용 때문에 힘들었을 것이다.반대 사례도 존재한다. 밀스테인과 같은 케임브리지 의과학연구소의 그렉 윈터는 박테리오 파아지의 성격과 항체의 다양성을 응용해 재조합 항체 라이브러리 제조법을 특허 냈는데 이것이 대박이 났다. 그 결과 그가 억만장자가 됐음은 물론, 케임브리지 의과학연구소도 영국 의과학연구소 본부로부터 특별예산을 배정받아 본래 건물의 4배에 해당하는 신축 건물을 갖게 됐다.지식을 공유하느냐 소유하느냐 어떤 선택을 하느냐에 따라 우리 미래의 모양은 달라진다. 정답은 없겠으나 둘 중 어느 중간쯤이 가장 바람직하지 않을까 싶다. 얼마 전 동료 교수는 이런 말을 했다. 수없이 많은 정보를 분석한 지식을 공개하고 많은 사람이 이를 활용하게 할 수 있으면 좋겠다고. 이 자체도 사업성이 있다고 한다. 한 번쯤 깊게 생각해 볼 일이다.이현숙 서울대교수·생명과학

런던올림픽이 13일 폐막식을 끝으로 대단원의 막을 내렸다. 총 204개국에서 26개 종목을 두고 겨룬 대회에서 우리나라는 5위라는 성적을 이뤄냈다. 1948년 런던에서 개최된 올림픽에서 한국은 동메달 2개로 종합 32위를 했다. 이번 대회에서 상위권에 포진한 국가를 보면 알 수 있듯 올림픽 순위는 곧 국력 순위와 상당 수준 비례한다. 이레나 이화여대 교수·의학물리학올림픽은 기원전 8세기에 시작된 고대 그리스 올림피아 경기에서 유래됐다. 19세기 말 쿠베르탱은 근대 올림픽을 부활시켰고, 그 결과 1896년 그리스 아테네에서 제1회 올림픽이 열렸다. 쿠베르탱은 올림픽 선서에서 ‘인생에서 가장 중요한 것은 승리가 아니라 이를 위해 분투하는 것이고, 올림픽에서 가장 중요한 것 역시 승리가 아니라 참가 자체에 의의가 있다’고 올림픽정신을 표명했다. 그러나 현재 올림픽은 쿠베르탱의 선서가 무색할 만큼 국가 간의 치열한 자존심 싸움이 됐다.이러한 올림픽에서 의학의 역할은 이중적이다. 의학은 승리의 검인 엑스칼리버가 되기도 하고 올림픽정신의 수호자가 되기도 한다. 의학의 발전으로 신체 효율을 증진시키는 많은 약물이 개발됐다. 20세기 초반 많은 운동선수가 기록 향상을 위해 약물을 복용하기 시작했다. 1960년 로마대회 때 덴마크의 사이클 선수 예센은 경기 도중 사망했다. 사인은 암페타민 과다복용이었다. 암페타민은 중추신경흥분제로서 집중도, 운동능력을 향상시키지만 남용 시 뇌혈관 파열, 심부전, 고열 등을 유발한다. 1967년 올림픽위원회는 올림픽정신을 훼손하는 약물 복용을 금지시켰다. 그러나 1988년 육상 100m의 벤 존슨은 도핑검사 결과 전신용 근육강화제인 스타노졸롤을 복용한 것이 확인돼 2위 칼 루이스에게 금메달을 내줘야 했다.의학은 인간의 한계를 규정짓기도 하면서 동시에 한계를 푸는 열쇠가 되기도 한다. 한때 100m 육상의 인간 한계는 10초대라고 여기던 때가 있었다. 그러나 1968년 전미 육상선수권 대회에서 찰리 그린 등 선수에 의해 한계가 무너졌다. 현재 세계신기록은 9초58의 우사인 볼트가 가지고 있다. 1988년 서울올림픽에서 역도 선수 슐레이마놀루는 자기 무게의 3.2배를 들어올렸다. 당시 인간은 자기 무게의 3배 이상을 들어올리는 것은 불가능하다고 여겼다. 수영 종목은 신체 조건상 아시아인에게 불리하므로 메달 획득이 불가능하다고 생각했다. 그러나 이번 런던올림픽에서 쑨양과 박태환 등 아시아 선수의 선전은 눈부셨다. 이러한 기록의 경신이 가능했던 이유는 역시 의학의 발전 덕분이다.스포츠의학이 발전하면서 선수들은 체계적이고 과학적인 훈련을 받게 됐다. 효과적인 훈련법은 물론이고 종목에 적합한 체력을 키우기 위한 맞춤형 식단, 심지어 실전을 위한 정신과적 마인드 컨트롤까지. 역량 있는 선수를 발굴해 내는 것 이상으로 스포츠의학의 지식산업은 올림픽의 성적과 직결됐다. 바로 이 점이 국력 신장과 올림픽의 연관성을 설명하는 고리가 된다.이렇듯 올림픽은 국력이라는 상징성의 전쟁이기도 하지만 아마추어리즘과 스포츠정신은 아직 살아 있다. 우리가 순위에 상관없이 잘 싸워준 선수에게 진심을 담은 격려의 박수를 보낼 수 있는 이유이기도 하다. 선수들은 각국의 국기를 가슴에 달고 출전하지만 궁극에는 자기 자신과의 싸움에서 승리하기 위해 올림픽에 임한다. 이 때문에 우리는 선수의 땀과 눈물에서 진한 감동을 느낄 수 있다.의학은 오륜기의 색깔이 아닌 중립의 흰색이다. 의학지식이 선수의 꿈과 인류의 발전에 이바지하는 수단이 되기 위해서는 우리의 순수함을 위한 노력이 필요하다. 의학은 항상 올림픽과 함께할 것이다.이레나 이화여대 교수·의학물리학

최근 100년 만의 홍수를 비롯해 100년 만의 더위, 원자력발전소의 사고 같은 매우 드물게 발생하는 뉴스를 접하게 된다. 이러한 데는 독자의 관심을 유도하기 위한 언론의 속성도 그 이유지만 미국 연방비상재난관리청(FEMA)이 2008년 사람들의 이해를 돕기 위해 만들어 배포한 해설서 ‘100년 만의 홍수 신화’에서도 찾아볼 수 있다. 한상근 KAIST교수·수리과학그러면 ‘100년 만의 홍수’라는 의미는 어떤 것일까. 100년 만에 홍수가 발생했다는 경우 나라마다 연평균 강수량의 편차가 크기 때문에 어떤 나라에서는 뉴스가 되지 않을 수 있다. 예컨대 연평균 강수량이 100㎜도 안 되는 나라에서는 갑자기 그만 한 양의 비가 한번에 내리면 나라 전체가 비상이 걸리지만 동남아시아처럼 집중호우가 빈번한 곳에서는 뉴스가 되기 어려울 것이다. 그러나 우리나라처럼 해마다 가뭄과 홍수가 반복되면서 강수량에 큰 차이를 보이는 나라에서는 중요한 의미를 갖는다. 이러한 가운데 미국 정부에서는 해설서를 배포한 그해 100년 만의 홍수가 발생할 확률을 1%로 추정했다. 이처럼 발생 가능성을 1%에 두었지만 언론이 그것을 100년 만의 홍수라고 보도하며 오해가 시작됐다. 그런데 100년 만에 발생한다는 말이 단순히 숫자놀음이 아닌 이유는 재난보험의 경우 보험료와 보상금의 산정에 중요한 요인이 되기 때문이다. 가령 보험회사가 광고에서 “100년 만에 발생하는 홍수의 경우에 한해서만 피해를 전액 보장해 드립니다”라고 하면 사람들이 보험에 가입해야 할지를 두고 고민하지 않겠는가. 어쨌든 100년 만에 홍수가 발생할 확률을 매년 1%로 보고 있는데 해마다라고 하는 확률은 로또를 100장 사도 모두 ‘꽝’이 될 수 있는 것처럼 100년간 홍수가 아예 발생하지 않을 수도 있지만 두 번 이상 발생할 수도 있다는 것이다.또한 100년 만에 찾아온 더위의 경우 실제 기후가 변화해 지구가 계속 더워지고 있으면 해마다 100년 만의 무더위를 겪게 될 가능성이 클 것이다. 그러나 또 다른 이유로 날씨를 말할 때 시간당 강우량, 하루 강우량, 9월의 강우량 등 100년 만이라고 부를 수 있는 관측 값에 지나친 관심을 갖기 때문이다.한편 원자력발전소에서 중대한 사고, 즉 일본의 후쿠시마 사태처럼 원자로의 연료가 녹아버리는 노심용융(core meltdown) 사건이 일어날 확률을 독일 막스 플랑크 화학연구소의 학자들이 대략 5000년에 한 번이라고 지난해 발표했다. 이에 대해 며칠 뒤 일본의 도쿄전력도 5000년에 한번 발생할 확률에 동의했다. 반면 일본의 보험회사는 2100년에 한번 발생할 것으로 보았다. 이 경우 여러 정보를 종합해보면 원전 하나에서 사고가 날 확률을 대략 5000년에 한 번으로 보는 것이 합리적일 것이다. 그렇다면 우리나라에는 원전이 21개 있기에 250년 정도에 한 번 대형사고가 날 것으로 추론할 수 있다. 여기서 250년에 한 번이라는 것을 생활 속에서 그 가능성을 찾아보면 주사위를 세 번 던져 연이어 6이 나올 확률보다 조금 적은 것과 같다. 즉 현재 전 세계에 원전이 440개 정도 있으므로 확률적으로 15년에 한 번 정도 큰 사고가 난다는 것을 의미한다.현대사회에서 불확실성이 커지면서 확률은 생활과학으로 깊숙이 자리 잡고 있다. 확률은 어떤 상황이 발생할 가능성을 과학적으로 분석해 수치로 나타낸 것으로 자연현상의 불확실성에 대한 특성을 도출함으로써 위험과 오류를 줄일 수 있다. 그러나 확률을 과도하게 평가해 확률에 매몰되는 우를 범하지 말아야 할 것이다.한상근 KAIST교수·수리과학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.