디지털 뉴딜의 핵심인 ‘데이터 댐’ 구축과 함께 국내 ‘서비스로서의 인프라’(IaaS: Infrastructure as a Service) 클라우드 산업화가 태동기를 맞았다. 이전에도 통신사업자 및 중소 IaaS 사업자가 일부 있었지만 네이버, NHN, 카카오 등 소프트웨어 전문 기업들이 진입하면서 비로소 대규모 투자를 동반한 산업화가 시작되고 있다. 또 정부의 데이터 센터를 대대적으로 IaaS로 전환하겠다는 발표와 함께 국내 IaaS 시장이 커지고 있다. 이와 함께 과학기술정보통신부가 추진 중인 ‘클라우드 보안 인증 등급제’(CSAP)로 인해 시끌벅적한 영역이기도 하다. 우선 IaaS, CSAP와 같은 용어에 대해 먼저 살펴보면, IaaS는 클라우드의 일종으로 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 저장 공간 또는 서버 등을 빌려 사용하는 서비스다. 그리고 CSAP는 보안 인증을 받아야만 해당 인증을 요구하는 공공기관 등에 납품할 수 있는 제도다. 물론 CSAP는 해당 인증을 받은 IaaS 위에 서비스를 구축해야 한다. CSAP를 요구하는 공공용 소프트웨어는 높은 보안성을 요구하는데 국내에 해당하는 요건들이 많고, 인증 제도가 까다롭다. 그래서 글로벌 IaaS 기업들은 완화되기를 바라고 국내 IaaS 클라우드 서비스 기업들은 CSAP가 더욱 강화해 시행되기를 바라고 있다. 우리가 일상적으로 사용하는 화상회의 서비스 등 ‘서비스로서의 소프트웨어’(SaaS: Software as a Service) 사업자의 경우, 글로벌화 정도와 목표가 강할수록 국내 IaaS 중심인 CSAP에 대해서 부담을 더 많이 느낀다. 이처럼 IaaS 산업은 다양한 이슈가 있다. 하지만 그 역할을 명확하게 정의한다면 국내 IaaS 산업을 육성, 지원하는 정책적 방향성은 더 명확해질 것이다. 첫째, IaaS 클라우드 산업의 경쟁력에 따라 국내 소프트웨어 서비스 산업의 글로벌화에 영향을 미칠 수 있다. 글로벌 SaaS를 지향하나, 국내에서 가장 큰 시장 중 하나인 공공도 함께 납품하려는 사업자라면 글로벌 경쟁자 대비 별도의 운영 자원과 비용을 감당한 채 경쟁해야 한다. 둘째, IaaS가 선도적 기술 투자와 인프라를 하지 않으면, 그렇지 않은 IaaS를 사용하는 SaaS 기업 대비 더 좋은 기반 기술을 활용하지 못한다. 그러므로 IaaS 지원은 데이터를 저장하는 장소가 국내여야 한다는 점을 넘어서 국내 SaaS 글로벌 경쟁력 강화를 위한 전략과 정책하에서 진행되어야 한다. 뿐만 아니라 IaaS의 사업적 특징을 알면 지원 정책에 당근 또는 채찍으로도 활용할 수 있을 것이다. 첫째, 투자 후 서비스 입점을 높여 가동률만 높으면 높은 수익성을 보장하는 부동산 사업과 같다. 둘째, IaaS 클라우드 산업은 사업자별 호환성이 낮아 사용자의 전환 비용이 높다. 공공과 같이 규모를 가졌으며 한 번 설치 후 이전하지 않는 고객들은 IaaS 사업자의 수익 기여도가 높을 수밖에 없다. 대체로 수익 기여도가 높은 고객의 경우 지속적으로 비용 절감을 요구할 뿐 아니라 새로운 기술 투자를 요구하는 등 IaaS의 가격 및 기술 경쟁력 향상의 자극제가 된다. 이러한 IaaS 산업의 역할 및 사업적 특징을 활용해 과거의 정책을 한 단계 넘어선 IaaS 산업정책이 나와야 할 것이다. 현재 진행 중인 공공기관의 클라우드 전환 규모 측면에서 볼 때, 국내 IaaS 산업에 영향을 줄 수 있음은 분명하다. 이에 정부는 국내 SaaS 경쟁력의 글로벌 경쟁력 확보에 발목을 잡기보다는 길을 열어줄 수 있게끔 선제적 기술 확보와 글로벌화 투자가 선행되도록 또 국내 SaaS 기업들이 IaaS 활용에서 비용 우위를 점할 수 있도록 IaaS 사업 특징을 잘 활용한 당근과 채찍이라는 지원 정책을 마련해야 한다.

수능이 끝나고 본격적인 입시철이 시작되었다. 그래서 뇌과학자의 전망에 대해 묻는 자녀를 둔 부모들이나 대학 진학에 앞서 전공 선택을 고민하는 학생들이 부쩍 늘었다. 뇌과학자의 전망에 대해 알아보려면, 우선 먼저 뇌과학이 무엇인지 알아보는 것이 순서일 것이다. 많은 사람들은 뇌과학 하면 생물학의 한 분야이거나 치매를 연구하는 학문으로 생각한다. 그런데 뇌과학은 매우 다양한 학문 분야가 어우러진 대표적 융합학문이다. 뇌과학의 세부 분야를 설명하자면 크게 4개 분야로 정리할 수 있다. 첫째, 신경생물학이다. 뇌과학이라 하면 일반적으로 가장 먼저 떠올리는 분야로, 신경생물학자는 대개 뇌의 구조와 기능에 대한 이해를 구하는 연구를 수행한다. 다음으로, 뇌과학에서 가장 많은 관심을 보이는 치매와 같은 질환을 연구하는 뇌질환 분야가 있다. 뇌질환 연구자는 치매와 같은 퇴행성 뇌질환은 물론 다양한 뇌의 이상을 연구하며, 질환 기전을 연구하여 이를 조기에 진단하거나 치료하는 기술을 개발한다. 따라서 신경생물학과 뇌질환을 전공하는 뇌과학자에게는 해부, 생리, 발생, 유전 등에 대한 지식과 연구가 필수적이다. 세 번째로는, 신경생물학 연구로부터 축적된 지식을 기반으로 인간의 고등 인지기능을 이해하는 인지과학 분야가 있다. 인간의 고등 인지기능을 이해하자면, 우선 감각, 지각, 학습, 기억, 의사결정 등에 대한 연구는 물론 인간 사고의 정수인 수학과 물리학, 그리고 논리학에 철학, 인류학, 역사학 등도 함께 고민하는 거시적 접근이 필요하다. 마지막으로, 뇌연구를 위한 기술을 개발하거나 뇌연구를 통해 축적된 기술을 이용해 새로운 기술을 개발하는 뇌공학 분야가 있다. 뇌공학자는 기능적 자기공명영상(fMRI)과 같은 뇌를 연구하기 위한 장비를 개발하거나, 다양한 뇌과학 지식을 활용하여 인공와우와 같이 우리에게 필요한 기술을 제공하기도 한다. 따라서 기본적인 공학 지식은 물론 컴퓨터과학, 정보처리와 알고리즘, 코딩 등에 대한 전문지식이 필수적이다. 누군가 미래 뇌과학자를 꿈꾼다면, 먼저 어느 분야 뇌과학자가 되길 바라는지와 그 길이 자신의 적성에 맞는지 고민하고, 그 여정에 필요한 준비를 해야 한다. 이에 미래 뇌과학자를 꿈꾸는 학생들을 위해, 1980년대부터 기존 학문과 분리하여 뇌과학의 전문화를 추진한 미국의 환경을 살펴보면서, 몇 가지 시사점을 제공하고자 한다. 현재 대략 미국 150여개 대학원에 뇌과학 관련 전문학과가 개설되어 있다. 대학원생들의 학부 전공을 살펴보면 흥미롭게도 생물을 전공한 학생들이 가장 많기는 하지만 전체의 23%에 불과하다. 나머지 80% 가까운 학생은 물리, 화학, 심리학, 공학 등을 전공한 학생들이다. 학부에 뇌과학 교육과정을 운영하는 대학은 대략 27개에 불과하다. 즉 뇌과학은 생물학의 연장이 아닐 뿐더러 학부에서 다양한 교육을 받은 학생들이 지향하는 융합학문이라는 점이다. 반복하지만 뇌과학은 다양한 학문 분야가 물리적으로 엮이고 화학적으로 융합된 학문이다. 따라서 어느 한 쪽으로 기울어져서는 미래 사회에 필요한 뇌과학자가 되기 어려울 것이다. 최근 대표적 뇌과학 연구 분야로 주목을 받는 인공지능(AI) 연구를 살펴보자. AI 연구야말로 뇌과학 융합 연구의 정수일지도 모른다. 그럼 뇌과학자들이 꿈꾸는 궁극의 차세대 AI는 어떤 형태일까? 아마도 사람처럼 감각시스템을 이용해 능동적으로 정보를 수집하고 이를 정보화하고 지식으로 저장하고 활용하면서 새로운 도전에 유연하게 반응하는, 사람 같은 AI 혹은 뇌를 닮은 AI가 아닐까? 이런 AI를 개발하려면 뇌의 구조와 기능을 이해하는 신경생물학, 인간의 다층구조 신경망 기반 고등 인지 사고를 연구하는 인지과학, 그리고 AI의 기반이 되는 컴퓨터과학을 융합해야 할 것이다. 과연 그런 일이 가능은 할까? 이 질문의 답이 궁금한 분들에게, 소년 체스 챔피언이며 컴퓨터게임광으로, 인지과학 박사이자 알파고를 탄생시킨 컴퓨터 과학자, 데미스 하사비스 박사의 여정을 살펴보길 제언하며 글을 마친다.

11월6일 이집트 샤름엘셰이크에서 27차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP27)가 개최되었다. 이번 총회에서는 전 지구 평균온도 상승폭을 산업화 이전 대비 1.5도 이하로 제한한 파리협정 목표 달성을 위한 각국의 실질적 이행 노력이 더욱 강조되었다. COP27의 주요 논점은 탄소 배출량 감소, 각국의 기후변화 대비·대응 지원, 개발도상국을 위한 기술 지원 및 자금 조성으로 우리나라는 정부의 기술과 혁신을 통한 기후변화 대응 의지를 피력하고, 개발도상국의 효과적 기후행동을 지원하기 위한 협력 의사를 표명하였다. 나아가 한국 정부가 ‘탄소중립 녹색성장 전략’하에서 책임 있는 이행, 질서 있는 전환, 혁신에 기반한 탄소중립 녹색성장을 추진할 계획임을 밝혔다. 특히 한화진 환경부 장관은 탄소중립 녹색성장 정책을 통해 국제사회 일원으로서 역할을 다할 것을 약속하였다. 우리나라는 현재 2018년 대비 40% 감축된 국가온실가스감축목표(NDC)를 설정한 상태이며, 이를 위해 올해 3월 세계에서 14번째로 탄소중립을 법제화한 나라가 되었다. 탄소중립기본법 시행령은 2030년 NDC 법제화, 국가 탄소중립 기본계획 수립, 기후대응 기금 설치 및 운용 등과 같은 중요 사항을 규정하고 있다. 그럼에도 불구하고 올해 온실가스 잠정 배출량은 전년보다 더 높아질 것으로 예상되어, NDC 달성을 위해 연 4% 수준 감축이 필요한 점을 감안하면 위기의식을 갖고 적극적인 노력을 해야 한다. 파리협정에 의하면 우리나라 등 195개국은 자체 NDC를 정하여 5년마다 제출하여야 하며 그 이행 상황을 점검받아야 한다. 그러나 실제 노력은 미비하다. 지난해 COP26에서 온실가스 감축 강화를 약속한 193개국 중 24개국만 실행계획을 유엔에 제출하였으며, 현재 기준 온실가스 배출 1위인 중국과 2위인 미국은 제출조차 하지 않았다. 2050년 전후로 세계적인 탄소중립 사회가 구현될 가능성이 그리 밝아 보이진 않는다. 그럼에도 불구하고 탄소중립 어젠다는 결코 피할 수 없으며 이를 위한 노력이 지연될 수는 있어도 멈추지는 않을 것이다. 왜냐하면 지구의 기후 시스템은 너무나 정직해서 대기 중 이산화탄소 농도가 높아질수록 그에 대한 반응으로 이전에 경험하지 못한 이상 기상 및 기후 현상의 출현은 피할 수 없고, 이로 인한 막대한 인명피해는 물론 사회·경제·산업 분야에서 회복 불가능의 피해가 따를 것이기 때문이다. 앞으로 30년도 남지 않은 기간 탄소중립 사회의 진입 과정, 그리고 이후를 위한 선제적 준비를 지금부터 서둘러야 한다. 무엇보다 대기 중 이산화탄소 농도에 따른 지구 기후 시스템의 반응이 탄소중립의 도달 과정, 그리고 이후 어떻게 달라질지 정확한 이해와 진단이 필요하다. 최근 연구 결과에 의하면 대기 중 이산화탄소의 누적 속도에 따라 전 지구 평균기온 상승률이 다르게 나타난다는 사실이 확인되었다. 누적 속도가 느릴수록 전 지구 평균기온은 더욱 빠르게 상승하였으며, 빠를수록 천천히 상승하였다. 이는 온실가스 감축 경로의 차이에 따라 지구 기후 시스템의 반응도 확연하게 달라진단 것을 보여준다. 또 탄소중립에 도달한 이후 이산화탄소 순배출량이 0보다 작아 대기 중 이산화탄소 농도가 감소하는 시기가 도래하면 지구의 기후 시스템은 이전과는 매우 다르게 반응할 것으로 전망되는데, 이에 대한 정확한 지식과 정보를 미리 알고 있어야 할 것이다. 최근 과학전문지 ‘네이처 기후변화’에 탄소중립 이후 지구의 기후 상태를 결정할 세 가지 요소로 ①전 지구 평균기온이 산업혁명 대비 최대 몇 도까지 상승할 것인가 ②전 지구 냉각화의 규모는 어떻게 될 것인가 ③전 지구 평균기온이 산업혁명 대비 몇 도에서 안정화될 것인가에 관한 내용이 제시되었다. 탄소중립 어젠다는 다음 세대에게 가장 현실적인 문제이다. 탄소중립 사회로 발걸음을 막 내디딘 지금이 바로 탄소중립 사회 이후를 준비할 최적의 시기이다. 무엇보다 과학적 진단에 기반한 준비로 다음 세대에게 미래에 대한 두려움이 아니라 자신감과 새로운 기회를 주었으면 좋겠다.

제40차 국제우주쓰레기조정위원회가 10월 10∼14일 제주에서 개최되었다. 우주쓰레기는 우주 즉, 지구 궤도에서 지구를 도는 물체들이다. 보통 임무나 수명이 끝나거나 고장 나서 못 쓰는 인공위성과 인공위성을 발사하면서 생기는 파편, 또는 인공위성과 함께 지구 궤도에 진입하는 로켓의 마지막 단을 우주쓰레기라고 부른다. 지구를 도는 우주쓰레기는 얼마나 될까? 최근 통계에 따르면 10㎝ 이상은 약 3만개, 1㎝ 이상은 100만개, 1㎜ 이상은 1억5000만개 정도로 추산하고 있다. 첫 인공위성이 우주로 발사된 해는 1957년이다. 그리고 2022년 10월 말까지 세계 86개국에서 65년 동안 발사한 위성 수는 모두 9737개이다. 국가별로 보면 미국이 5506개, 러시아 1555개, 중국 591개, 영국 472개, 일본 204개, 인도 103개, 유럽우주기구(ESA) 93개, 프랑스 89개, 독일 80개 등이다. 우리나라도 32개나 발사하였는데 그중에는 지난 6월 21일 누리호로 발사한 6개의 큐브셋과 ’KSLV-2 더미 위성‘도 포함되어 있다. 최근 미국의 위성 발사가 급증하고 있는데 그 이유는 일론 머스크의 우주기업 스페이스X가 국제적인 저궤도 초고속 인터넷 통신망 구축을 위한 ‘스타링크’ 프로젝트를 시작했기 때문이다. 이는 2025년까지 350∼550㎞의 저궤도에 무게 260∼295㎏의 스타링크 위성 1만2000개를 발사해 전 세계 어디에서나 초고속 인터넷을 사용할 수 있는 통신망을 확보하는 계획이다. 2018년부터 지난 10월 말까지 3558개의 위성을 발사했다. 앞으로 3년이 지나면 머스크는 전 세계에서 64년 동안 발사한 것보다 더 많은 인공위성을 발사하게 된다. 미국 정부 승인을 받은 것은 아니지만 추가로 3만개를 더 발사하겠다는 계획이다. 현재의 팰콘9 우주발사체로는 한꺼번에 50여개씩 스타링크 위성을 발사하는데 개발 중인 스타십 우주발사체로는 한꺼번에 400대도 가능할 전망이다. 스타링크 계획이 머스크의 구상대로 진행된다면 초고속 인터넷 통신을 위한 각종 위성이 전 세계에서 수백, 수천개씩 저궤도로 발사될 것이다. 아마존의 프로젝트 ‘카이퍼‘도 2019년 4월 3236개의 위성을 590∼630㎞의 지구 저궤도에 10년 안에 발사하는 계획을 발표하였다. 원웹 에어버스 프로젝트 역시 648~2000개의 위성을 1200~8500㎞의 지구 궤도에 발사하여 초고속 인터넷망을 구축한다는 계획이다. 중국의 우주기업도 발사 계획을 준비 중이라니 이렇게 많은 초고속 인터넷용 위성이 발사되면 지구 주변은 인공위성으로 뒤덮일 것이다. 지금도 망원경으로 우주 사진을 찍으면 스타링크 위성이 햇빛을 반사해 또 다른 별처럼 보여 천문학자들이 많은 항의를 하고 있다. 미래에 발사하는 우주선이나 인공위성은 지구 저궤도에서 그물망처럼 지구를 감싸고 있는 스타링크 위성 및 인터넷 통신 위성과 충돌할 수도 있다. 현재 정지 궤도에 발사하는 위성은 국제전기통신연합(ITU)에서 관리하고 있다. 2022년 8월 18일 기준으로 정지 궤도에서 활동하는 인공위성은 모두 539개이다. 정지 궤도란 적도 상공 3만6000㎞에 떠 있는 인공위성이 지구를 회전하며 만들어지는 궤도다. 지구를 한 바퀴 회전하는 주기가 24시간이므로 지구에서 위성을 쳐다보면 우주에 정지해 있는 것처럼 보여 붙여진 이름이다. 이곳의 위성들은 지구의 한 지역을 24시간 관찰하거나 통신할 수 있으므로 아주 유용하지만 정지 궤도에 발사할 수 있는 위성 수는 한정되어 나라별로 위치를 정해주었다. 현재 정지 궤도에서 활동하는 우리 위성 중 코리아셋 7호는 115.8도, 코리아셋116은 116.1도에 있고 천리안위성(GEO-KOMSAT 2a, b)은 128.2도에 떠 있다. 정지 궤도의 경우 수명이 다한 인공위성은 태평양 상공으로 옮기고 새 위성을 정해진 곳에 발사하면 문제가 없다. 그러나 저궤도에 수명이 짧은 실험용 큐브셋이나 많은 수의 고속 인터넷 위성을 발사해 많은 우주쓰레기를 만드는 것은 장기적으로 우주개발에 큰 문제가 될 수 있다.

숫자 ‘3’은 우리에게 익숙하고 친숙하다. 여름철 더위도 초복·중복·말복의 ‘삼복’으로 나누며, 아이를 점지해주는 것도 ‘삼신할매’이다. 예로부터 ‘삼족오’라는 세 발 달린 까마귀를 신성시하였으며 일상생활 중 ‘삼세번’이란 말을 하루 세끼 먹는 밥처럼 자주 사용한다. 숫자 3에 대한 선호는 종교에서도 나타난다. 기독교의 삼위일체나 힌두교의 삼신(브라흐마·비슈누·시바)처럼 숫자 3이 완결성을 의미하기도 한다. 우리가 대학에 기대하는 역할도 숫자 3과 관련이 있다. 근대적 대학의 시초는 1088년 이탈리아 볼로냐에 설립된 볼로냐대학교라고 알려져 있는데, 우리가 잘 아는 ‘대학교’(Universitas)란 명칭을 처음 사용한 곳이다. 이후 1096년 영국 옥스퍼드대, 1209년 케임브리지대가 설립되면서 근대 대학의 형태가 정립되었다. 지금처럼 강의를 통해 지식을 전달한다는 점은 근대와 현대가 동일하지만, 그 외의 대학의 역할에는 차이가 있다. 당시 볼로냐대 같은 근대 대학의 주요 기능은 교육에 국한되었으며 가르치는 과목도 신학과 문학 정도에 불과했다. 그러나, 르네상스를 거치며 근대 과학이 태동하고 발전하면서 대학교에서 가르치는 과목도 증가했으며, 대학이 연구라는 새로운 역할을 부여받게 된다. 이후 한동안 교육과 연구는 대학의 중요한 역할로 인식되어왔다. 그러나, 제2차 세계대전 이후 미국이 과학기술 강국으로 부상하고 세계 경제의 중심으로 자리매김하면서 대학이 연구 활동을 통해 만들어낸 지식의 활용, 즉 기술사업화의 중요성이 강조되기 시작한다. 미국은 이를 위해 1980년 바이돌 법을 제정하면서 대학이 연방정부 지원을 통해 창출된 지식재산권을 적극적으로 사업화하도록 장려한 바 있다. 이후 대학의 역할은 교육과 연구 그리고 사업화로 체계화하는데, 대학이 지식의 생산(연구)과 전달(교육) 그리고 확산(사업화)에 이르기까지 세 가지 기능을 고루 수행하도록 함으로써 지식과 관련된 전 주기에서 역할을 하도록 한 것으로 해석할 수 있다. 이처럼 대학의 기능은 역사적으로 확대되어 왔으며, 이는 국가적 이슈에 대학의 역할 또한 점점 커지는 것을 뜻한다. 지난 주 정부가 발표한 12대 국가전략기술이 좋은 예다. 과학기술이 국가의 경제와 산업, 더 나아가 국가 간 동맹과 외교를 좌우하는 핵심 요소가 되면서, 대학이 경제안보와 전략적 성장에 큰 영향을 미치는 국가전략기술 개발에서 중요한 역할을 하도록 주문받고 있다. 그러나, 대학이 제 역량을 충분히 발휘하기 위해서는 숫자 3의 역설에서 벗어나야 한다. 첫째, 3분화된 지원 체계를 1개 시스템으로 통합해야 한다. 현 정책 지원 체계의 가장 큰 문제점은 교육부가 교육 관점에서, 과학기술정보통신부가 연구 관점에서, 산업통상자원부나 중소벤처기업부가 기술사업화 관점에서 대학을 바라보며 서로 다른 세 가지 주문을 동시에 하고 있다는 것이다. 국가전략기술처럼 중요한 국익과 연결되는 기술을 개발하기 위해서는 결이 다른 정책으로 대학 현장에 혼선을 주면 안 된다. 사전에 조율된 정책을 통해 대학이 언제, 무엇을, 어떻게 할지 정확하게 알려줄 필요가 있다. 둘째, 세 가지를 다 잘하는 사람보다 한 가지를 잘하는 여러 교수가 필요하다. 대학이 세 가지 다른 기능을 해야 한다는 것이지 모든 교수가 올라운드 플레이어처럼 세 가지를 다 잘해야 하는 것이 아니다. 교육, 연구, 기술사업화 하나에 특화된 교수들이 대학에서 제대로 평가받도록 인사 평가 제도를 혁신함으로써 인재 육성과 기술사업화가 제대로 추진되게 할 필요가 있다. 셋째, 3분화된 인적 구성을 다변화해야 한다. 현재 대학에는 법적으로 교수와 직원과 학생만 존재한다. 전략기술을 제대로 추진하기 위해서는 전문 테크니션도 필요하고 다양한 전문연구원도 필요하다. 전략기술 개발이라는 목표 달성을 위해 세분화·전문화한 다양한 인력이 대학에서 활동하고 또 길러지도록 경직된 인적 구성을 유연화해야 한다. 출사표는 던져졌다. 이제 대학 혁신을 통해 전략기술 개발에 박차를 가해야 한다.

9월18일 윤석열정부는 국가 디지털 정책을 이끌어 갈 선도 전략으로 ‘대한민국 디지털 전략’을 발표했다. 이는 국가 전반의 생산성을 제고하기 위해 민간이 주도하는 혁신 문화를 강조하는 디지털 종합 전략으로서, 범부처를 종합 연계하여 모든 분야를 아우르는 정책 방향과 주요 과제를 담고 있다. 아쉽게도 국내 정치적 이슈 등에 묻혀, 좋은 내용인데도 큰 주목을 받지 못한 것 같다. 글로벌 경기침체가 눈앞에 다가오고 있는 현실임에도 정쟁 때문에 국가 혁신 정책과 과제들이 관심을 받지 못한 것은 안타까움을 넘어 분노해야 할 일이다. 아무리 정쟁이 당사자들에게 중요하더라도, 우리 국민의 미래를 위한다면 적어도 국가 성장·발전·혁신 정책만큼은 묻히지 않도록 하고, 만약 부족한 부분이 있다면 보완하며 잘 진행되도록 해야 할 것이다. 대한민국 디지털 전략의 내용을 살펴보면 ‘6대 디지털 혁신 기술 확보’, ‘충분한 디지털 자원 확보’, ‘빠르고 안전한 네트워크’, ‘디지털 인재 100만 양성’, ‘디지털플랫폼 산업 육성’, ‘K디지털 글로벌화’ 등 6대 과제를 뽑고 있다. 먼저 6대 디지털 혁신 기술로는 AI(인공지능), 반도체, 5G와 6G, 양자, 메타버스, 사이버 보안이 있다. 그리고 전 정부에서 놓쳤던 네트워크 투자와 글로벌화는 특히 잘했다. 5G 세계 최초 상용화에 취해, 5G 망이 제대로 깔려야 가능한 5G+ 전략에 치중할 뿐 정작 중요한 5G 망에 대해서는 잘 챙기지 못했던 점을 챙겨 본질로 잘 돌아간 것으로 본다. 또 대한민국이 수출 주도 경제임에도 내수 진작 중심으로 정책 지원이 진행되었던 문제를 인식해 방향성을 잘 변경한 것으로 본다. 그럼에도 중요한 기술이 하나 빠졌다. 바로 IoT(사물인터넷)이다. 1G와 2G가 휴대폰을 위한 망이었고, 3G와 4G가 스마트폰을 위한 망이라고 한다면, 5G부터 새로 시작되는 혁신은 IoT라고 말할 수 있다. 4G까지 IoT 서비스를 제공하려면, 로라(LoRa) 또는 시그팍스(Sigfox) 등 IoT 전용망을 기존 셀룰러 망과 별도로 구축하고 또 이를 위한 전용 부품, 기기, 서비스를 별도로 개발해야 했었다. 하지만 5G는 일반인인 우리가 일상적으로 사용하는 셀룰러 망에서 IoT 기기와 서비스를 바로 사용할 수 있도록 처음부터 설계되었다. 뿐만 아니라 지금 논의되고 있는 6G에서도 IoT를 지원하는 요구사항 정의는 더더욱 고도화하고 있다. 이런 측면에서 IoT는 5G, 6G 이동통신기술과 망이 가능하게 할 새로운 세상 속에서 대한민국이 테크 산업 경쟁력을 가져가기 위해 반드시 준비해야 한다. 물론 대한민국 디지털 전략에서 반도체 부분이 IoT를 지원할 수도 있지만, 디지털 혁신 기술 속 반도체는 AI 반도체 등 컴퓨팅 성능 관점에서 최첨단을 지향하고 있다. IoT는 크게 두 가지 방향이다. 하나는 저전력이며 동시에 대량생산 역량을 바탕으로 저렴한 IoT가 있을 것이고, 다른 하나는 안정성과 고성능을 지향하는 IoT가 있을 것이다. 안정성과 고성능을 위한 IoT는 AI 반도체 등이 일부 지원할 수 있겠지만 더 다양한 반도체, 부품, 배터리, 패키징 등 기술이 필요할 것이고, 또 저전력의 저렴한 IoT는 소부장(소재·부품·장비) 산업 경쟁력 강화와 연계해서 준비되어야 한다. 이에 정부는 IoT 기술, 제품, 서비스 경쟁력 확보 및 강화를 위한 정책을 향후 대한민국 디지털 전략을 보완 또는 개정할 때 디지털 혁신 기술에 포함시켜야 할 것이다. 물론 IoT가 AI와 반도체, 5G와 6G, 메타버스, 사이버 보안 등 디지털 혁신 기술 속에 포괄적으로 포함되었다고 주장할 수도 있겠지만, 구체적으로 핵심 기술로 정의되지 않는다면, 지원적 기술로 치부되어 우선순위에서 떨어질 수밖에 없을 것이다. 개정판에서는 IoT가 포함된 대한민국 디지털 전략을 기대해본다.

뇌는 우리의 정체성과 기억을 담당하는 중요한 장기다. 그러나 여전히 뇌에 대해 밝혀진 사실은 미미하다. 많은 뇌과학자와 뇌공학자가 뇌의 비밀을 밝히고자 연구한다. 2022년 미국 스탠퍼드대 연구자들이 실험실에서 배양한 인간 뇌 오가노이드(organoid)를 어린 쥐에 이식해 신경세포들을 통합시키는 데 성공했다. 오가노이드란 줄기세포로부터 특정 장기와 유사한 3차원 구조로 배양한 세포 집합체로 해당 장기의 특이적 세포를 포함한다. 연구진은 이식된 인간 뇌 오가노이드가 쥐 뇌에 안착해 기능적으로 활성화된 것을 확인했다. 이는 뇌졸중이나 퇴행성 뇌질환으로 손상된 뇌를 복원할 가능성을 보여준 놀라운 기술 개발이다. 2022년 성균관대 연구진은 뇌신호를 거의 실시간인 1000분의 1초 단위로 관찰할 수 있는 ‘다이애나’(DIANA·Direct Imaging of Neuronal Activity)라는 기술 개발에 성공했다. 기존에는 실시간 뇌신호 관찰을 위해 전극을 삽입해야 하며 이런 방법으로는 공간적 뇌신호 관찰이 어려웠는데, 새 기술로는 뇌신호의 공간정보와 함께 실시간 정보를 관찰할 수 있다. 최근 연구가 아니더라도 획기적인 뉴로(Neuro) 테크놀로지 개발 사례는 많다. 2017년 이탈리아와 중국 뇌과학자들이 인간 시신의 절단된 머리의 척추, 신경 및 혈관을 다시 연결한 뇌 이식 수술 시도나, 뇌의 특정 영역에 전기 자극을 줘 어떤 약물 흔적도 없이 운동 능력을 순간적으로 높이는 브레인 도핑 기술 등이 있다. 인공지능(AI)과 소자(素子) 기술의 빠른 발전은 뉴로테크놀로지 개발을 가속화할 것이고, 이는 의료 분야뿐 아니라 스포츠·교육·마케팅 등 다양한 분야에서 활용될 전망이다. 뇌가 우리의 정체성과 기억을 담당한다는 점에서, 뉴로테크놀로지 개발은 사회적 공감대를 형성하고 법과 윤리 측면도 충분히 고민해야 한다. 그러지 않으면 사회에 혼란을 줄 수 있다. 예를 들어 뇌 오가노이드 이식을 통해 뇌졸중 환자가 정상적 사회생활이 가능해지는 건 반갑지만, 그로 인해 성격이 변한다든가 기억이 왜곡되는 부작용에 대해선 사회적 논의와 윤리적 측면의 숙의가 필요하다. 브레인 도핑 기술의 경우 스포츠에서 경기력 향상에 부정하게 쓰이는 것은 물론, 아이들의 학습 능력 제고에 악용될 소지도 다분하다. 앞서 소개한 다이애나 기술은 타인의 생각을 쉽게 읽을 수 있는 기술로 발전이 가능하다. 이는 사생활 보호는 물론, 국가안보와도 직결되는 문제다. 소수 특정 계층이 이런 기술을 독점, 남용한다면 사회정의가 훼손될 수 있다. 뉴로테크놀로지 연구개발(R&D) 범위에 대한 법적 가이드라인 확립이 필요한 이유다. 2013년 미국 정부는 ‘브레인(BRAIN·Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) 이니셔티브’라는 뇌 연구 지원정책을 발표하며, 동시에 이런 연구가 사회에 미칠 윤리적 충돌에 대해 논의하는 신경윤리 기구를 함께 운영했다. 뇌 연구정책 면에서 대한민국은 선구자라 할 수 있다. 1998년 뇌연구촉진법 제정을 계기로 신경윤리를 지원하는 정책도 함께 도입했다. 2009년 처음으로 뇌 연구에서 파생되는 윤리적·법적·사회적 이슈에 대해 논의하는 뇌 연구윤리 연구그룹을 결성했고, 2017년 한국뇌연구원 주도로 다학제 간 신경윤리 연구그룹을 운영했다. 이런 노력에도 불구하고 빠른 뉴로테크놀로지 개발 속도를 고려할 때 신경윤리 전문가는 매우 부족한 실정이다. 현재 진행 중인 3차 뇌 연구촉진 시행계획 2단계 기획에 신경윤리 전문가 양성이 주요 정책의 하나로 담기길 기대해본다. 기술에 대한 두려움은 그 기술에 관한 이해와 관심 부족에서 온다. 따라서 새로운 뉴로테크놀로지의 선한 활용을 위해 과학자들은 연구실 밖 사회 구성원에 이를 알리는 노력을 더 열심히 하고, 사회 구성원 역시 신기술에 좀 더 관심을 갖고 배우려는 노력이 필요하다. 이런 문화가 안착된다면 뉴로테크놀로지는 사회의 사랑을 받으며 다양한 분야에서 도움을 주게 될 것이다.

9월 하순 서울에서 3년 만에 처음으로 ‘기후정의행진’이 열렸다. 수만명이 참여해 지금까지 한국에서 열린 기후위기 관련 행사 중 최대 규모를 기록했다. 어느 특정 세대를 넘어 초등학생부터 어르신까지 전국 각지·각계·각층의 참석자들은 막대한 온실가스를 배출하는 시스템을 전환하기 위해 결집할 것이라고 목소리를 높였다. 매년 10~12월 열리는 유엔기후변화협약 당사국총회(COP)에 앞서 각국 정부와 글로벌 기업에 기후위기 대책을 촉구한 것이다. 이제 시민들의 목소리에 정부가 치밀한 제도적 방안을 통해 화답해야 할 때다. 9월 과학전문지 ‘사이언스’에 실린 논문에 따르면 산업혁명 이전 시기에 비해 전 지구 기온이 약 1.1도 상승한 현재 수준에서도 기후 시스템이 이미 5개의 티핑포인트에 진입했다. 그린란드 빙상(氷床)의 해빙, 서남극 빙상의 해빙, 영구동토층 해빙, 북대서양 래브라도 바다의 순환 붕괴, 그리고 열대 산호초 소멸이 그것이다. 연구 결과에 따르면 이제 그린란드 빙상의 조그만 변화로 지구의 기후 시스템이 한순간에 균형이 무너져 돌이키지 못할 상태가 될 수 있다. 올해 유럽과 미국에서는 기록적 폭염이 발생하였고, 아시아권에서는 중국 중남부에서 60여년 만에 최악의 폭염과 가뭄이, 그리고 파키스탄에서는 국토의 3분의 1이 물에 잠기는 전대미문의 대홍수가 각각 발생했다. 우리나라도 예외는 아니어서 8월 서울에서 100여년 만에 처음 시간당 140㎜ 이상의 집중호우가 발생하였다. 이와 같은 지구 곳곳의 이상 기상·기후 현상들이 7월 중순 그린란드에서 녹아내린 60억t의 빙하로 기후 시스템 균형이 무너진 결과인지는 향후 살펴봐야 할 일이다. 올해 기상청이 날씨 예보를 시작한 이래 처음 집중호우 원인으로 기후변화를 지목한 것처럼 기후변화는 국가 기후위기다. 이런 이상 기상·기후로 발생하는 재해 예방을 위해 신뢰도 높은 기후 및 기후변화 전망 정보를 기반으로 한 국가 기후위기 대응 체계가 필요한 것은 자명하다. 가장 첫걸음은 대기·빙권(氷圈)·지면·생물·화학 과정 전반을 아우르는 지구 시스템 모델을 통해 수개월부터 수백년까지 이음새 없는 기후현상 및 미래 기후변화 전망 정보를 생산하는 것이다. 이러한 기술 개발 및 정보 생산은 초고속 슈퍼컴퓨터를 기반으로 지구 시스템 모델을 오래 운영하고 활용하는 기관에서만 가능하다. 미국, 영국, 일본 등 기상 선진국들은 지구 시스템 모델 개발과 기후변화 전망 정보 생산을 자국의 기상청에 맡겨 예산과 인력을 도전적으로 투입 중이다. 현재 우리나라는 외국에서 도입한 지구 시스템 모델을 활용하고 있으나, 수개월~수백년의 이음새 없는 기후 및 기후변화 전망 정보를 제공하는 데 한계가 있다. 우리나라는 기후 변동성이 큰 중위도에 위치하며 기후변화로 인해 날씨 예측이 더욱 복잡하고 어려워지고 있다. 한반도의 지리적·기후적 특성을 반영한 한국형 지구 시스템 모델 개발과 기후변화 전망 정보 생산 체계 구축이 절실하다. 아울러 기후위기 대응을 위해 정부 부처, 지자체 등에서 쉽게 사용할 수 있도록 인공지능(AI), 디지털트윈 등 신기술을 활용하여 방대한 기후 전망 정보를 가공, 제공하는 기술 개발도 필요하다. 지구 시스템 모델을 개발하고 기후변화 정보를 생산 및 제공해야 할 기상청은 마땅히 기후변화를 진단·감시하고 전망할 수 있는 기반을 확충해야 할 것이다. ‘기후정의행진’에 참여한 초등학생들의 “날씨가 너무 더워지고 있다. 기후위기가 무섭다”는 외침에 이제 정부는 구체화되고 명백한 법제도하에서 기후위기를 극복할 수 있는 동력으로 화답해야 한다. 국가 기후위기 극복을 위해 법으로 명문화된 제도와 세계적 수준의 지구 시스템 모델 개발에 대한 투자를 더 이상 미룰 수 없다. 최근 국회에서 ‘기후·기후변화 감시 및 예측 등에 관한 법률(안)’이 발의되었다는 소식이 들린다. 늦은 감은 있지만 기후를 연구하는 학자의 한 사람으로서 매우 반가운 소식이다. 기후위기가 무섭다는 초등학생도 이 법이 만들어지면 조금은 안심할 수 있을 것 같다.

8월8일 초속 10.1㎞로 달로 출발한 다누리호는 9월30일 현재 지구로부터 156만㎞ 떨어진 곳에서 초속 0.1㎞로 비행하고 있다. 달 도착 예정일은 12월17일이다. 아폴로 11호는 4일 6시간 만에 달로 갔지만 다누리호는 태양과 지구의 중력을 이용해 달로 가기 때문에 시간은 많이 걸린다. 달이 지구를 돌고 있어 지구에서 달로 탐사선을 보내기는 비교적 쉽다. 그러나 화성은 지구와 같이 서로 태양을 돌고 있어 탐사선을 보내기가 쉽지 않다. 지구에서 화성에 탐사선을 보낼 때는 호만(Hohmann) 궤도를 이용한다. 호만 궤도는 지구가 태양을 돌며 만드는 지구 공전궤도와 화성이 태양을 돌며 만드는 화성 공전궤도 사이에 만들어지는 타원 궤도이다. 즉, 호만 타원 궤도의 근지점은 지구 공전궤도이고 원지점은 화성 공전궤도가 된다. 지구에서 화성으로 발사되는 탐사선들은 모두 호만 궤도를 따라가는데 비행시간은 보통 260일 정도 걸린다. 문제는 아무 때나 출발할 수 없다는 것이다. 호만 궤도의 근지점에 지구가 있고 원지점에 화성이 있을 때 출발해야 한다. 지구, 태양, 화성이 직선으로 있을 때인데 이것을 회합주기라고 한다. 지구와 화성의 회합주기는 775일이다. 2년 45일 만에 한 번씩 만들어진다. 지금 머스크의 스페이스X가 개발하는 대형 우주발사체 겸 우주선 ‘스타십’을 이용해 화성에 사람을 보낼 것이라 한다. 스타십으로 화성을 여행한다면 시간이 얼마나 걸릴까? 우선 가는 데 260일 정도 걸린다. 다시 호만 궤도를 이용해 지구로 돌아오기 위해 화성에서 445일을 기다려야 한다. 빨리 돌아오려면 화성에서 90일 정도 머문 후 금성을 통과해 지구로 돌아오는 경우 268일 정도 걸린다. 이렇게 시간이 오래 걸려 현재로서는 화성 여행이 쉽지만은 않다. 그러나 화성은 인류가 갈 수 있는 태양계의 유일한 행성이다. 여름철 최고기온은 영하 5도이고 겨울철에는 영하 87도까지 내려가지만 우주복을 입고 우주기지에서는 생활할 수 있을 정도이다. 대기도 약간 있어 작은 무인탐사선이 착륙할 때 낙하산을 이용하기도 한다. 인류가 오랫동안 생활하기에는 달보다 편리할 수 있다. 이런 이유로 화성 탐사는 앞으로도 계속될 것 같다. 지금까지 달 탐사 프로그램을 통해 달의 토양과 암석 표본을 지구로 갖고 온 것은 모두 393㎏이다. 그러나 아직 화성의 토양 샘플을 지구로 가지고 온 것은 없다. 현재 미 나사(NASA·항공우주국)와 유럽우주국(ESA)이 공동으로 화성 토양을 지구로 가지고 오는 프로젝트를 진행하고 있다. 9조7900억원을 들여 화성 토양 샘플 500g을 지구로 갖고 오는 계획인데 2019년 시작됐다. 우선 무게 1t의 ‘퍼서비어런스’(Perseverance) 화성 탐사 로버를 2020년 7월 발사해 2021년 2월 화성의 ‘예제로’(Jezero) 크레이터에 성공적으로 착륙시켰다. 퍼서비어런스는 무게 1.8㎏, 날개 길이 1.2m의 드론 ‘인저뉴어티’(Ingenuity)를 싣고 갔다. 퍼서비어런스가 이동해 탐사할 곳을 위에서 찾아내고 목표지를 잘 찾아가도록 안내하기 위해서다. 인저뉴어티는 2021년 4월19일 화성에서 처음 비행에 성공했다. 그동안 화성을 탐사하던 퍼서비어런스는 7월 유기물이 포함된 시료 4개를 확보했다. 현재까지 모두 12개의 시료를 채취했다. 티타늄 샘플 튜브 하나에 20g의 화성 흙과 암석 시료를 넣고 있다. 다음 단계는 ESA에서 개발한 샘플 회수 로버를 2028년 화성에 착륙시키고 퍼서비어런스가 만들어 놓은 화성 토양 샘플을 회수해 착륙선 근처로 이동한 뒤 화성 이륙용 로켓에 싣고 화성 궤도로 발사하는 것이다. 그리고 300㎞ 높이에서 화성을 도는 화성 샘플 귀환선과 도킹한 후 샘플을 옮기고 지구로 귀환한다. 지금까지 화성에 로버를 성공적으로 착륙시킨 나라는 미국과 중국뿐이다. ESA의 로버도 화성에 착륙하는 등 모든 계획이 성공적으로 진행되어 지구로 가져온 화성 토양 시료에서 생명체가 있었던 근거라도 찾아낸다면 유사 이래 가장 획기적인 발견이 될 것이다.

요기 베라는 미국 메이저리그에서 활동한 전설적 포수이자 지도자이다. 그는 현역 시절 무려 14차례나 팀을 월드시리즈에 진출시켜 10개의 우승 반지를 낀 진기록을 가지고 있다. 요기 베라는 은퇴 후 지도자의 길을 걸었는데, 1973년 그가 뉴욕 메츠 감독을 맡고 있을 때, 팀의 성적이 영 좋지 못했다. 당시 그의 팀이 꼴찌를 하고 있었기에 한 기자는 그에게 “이번 시즌은 끝난 것이나 다름없지요?”라는 질문을 던졌다. 이에 요기 베라는 다음과 같이 대답하는데, 이 대답이 야구계 최고의 명언 중 하나가 된다. “끝날 때까지 끝난 게 아니다.” 연구개발(R&D)도 마찬가지다. 35년 만에 후속작이 개봉한 영화 ‘탑건: 매버릭’에 나오는 전투기는 F-18이다. 영화에서는 불가능할 것 같은 임무를 멋지게 수행하는 전투기로 등장하며, 실제 항공모함에 실리는 미 해군의 주력 함재기로 활동하고 있다. 지금은 이 F-18이 미 해병대, 캐나다, 호주, 스페인, 핀란드 등 여러 국가가 운용 중인 베스트셀러 전투기 중 하나로 평가받고 있지만, 사실 F-16과의 경쟁에서 밀려 역사의 뒤안길로 사라질 뻔한 기종이다. F-18의 원형은 YF-17 코브라라고 불리는 기종인데, 미 공군의 차세대 경전투기 획득사업에서 F-16에 밀려 탈락한 바 있다. 다행히 F-14를 대체할 정비성 좋은 함재기를 찾고 있던 미 해군이 YF-17에 관심을 가지게 되면서 여러 번의 수정을 거쳐 F-18로 채택되게 된다. 가장 상업적으로 성공한 장거리용 대형 여객기로 평가받는 보잉 747도 비슷한 스토리를 가지고 있다. 보잉 747은 1969년 초도비행에 성공하고 1970년 취항에 성공하여 반세기 넘는 오랜 기간 동안 ‘하늘의 여왕’으로 사랑받는 기체이다. 그러나 보잉 747도 F-18처럼 ‘한때 실패했던 비행기’라는 공통점을 가지고 있다. 1961년 미 공군은 더 큰 화물을 옮길 수 있는 대형 수송기 획득사업을 시작했는데 이때 록히드사는 C-5, 보잉은 모델 750을 가지고 경쟁했다. 그러나 결과적으로 1965년 록히드사의 C-5가 최종 채택되며 모델 750은 군 수송기 경쟁에서 떨어지게 된다. 그러나 마침 미국 최대 항공사인 팬아메리카 사장 후안 트리페가 증가하는 항공여행 수요에 대응할 대형 항공기를 찾고 있었고, 보잉은 모델 750을 기반으로 성공적으로 보잉 747을 개발하여 팬아메리카에 납품하게 된다. F-18이나 보잉 747에 얽힌 이야기는 R&D에 대해 실패를 규정하기 어렵다는 것을 보여준다. 실패처럼 보이는 결과가 성공할 수도 있다는 것은 R&D 프로젝트의 성공을 논하는 것이 어렵다는 것을 뜻한다. 성공적인 기술혁신은 R&D 결과물이 적절한 시점, 적절한 비즈니스 모델, 적절한 시장을 찾아가는 지난한 여정이며, 이 과정에는 수많은 변수가 존재한다. 때문에, R&D 결과물만을 놓고 성공 판정을 내리는 것도, 실패했다고 낙담하는 것도 시기상조적 판단 미스일 수 있다. R&D 투자가 ‘인내자본’이라고 불리는 것도 기술혁신 프로세스에서 성공적 결과가 창출되기까지 긴 시간이 필요하며, 이 과정에서 실패가 번번이 일어나기 때문이다. 국가 R&D 예산 30조원 시대가 도래하면서 투명한 예산의 집행, 투자 효율성 제고 등이 요구되고 있다. 물론, 국민 세금으로 이루어지는 만큼 허투루 투자되는 부분이 없어야 하겠지만, 그렇다고 실패를 비난하기 위한 감사나 근시안적 실적관리를 통해 단기적 성과 창출을 쥐어짜서는 안 된다. 우리나라의 기술사업화 성공률이 선진국에 비해 상대적으로 낮은 이유 중 하나도 짧은 호흡을 가지고 실패처럼 보이는 성공에 낙인을 찍기 때문이다. 감사나 실적관리를 위해 ‘성공’의 기준을 낮추기보다는, 성실한 실패에 관대하고 실패를 성공으로 바꾸는 노력을 경주할 필요가 있다. 이제는 우리도 YF-17이나 모델 750처럼 ‘성공한 실패’를 만들어내야 한다. 요기 베라의 말처럼 끝날 때까지 끝난 게 아니다. 늘 역전의 기회는 열려 있다.