지난 6월 전국 평균 열대야 일수가 전국적인 기상 관측이 시작된 1973년 이래 처음으로 1일을 넘어 역대 가장 높은 값을 기록하였다. 특히 서울과 수원을 포함한 곳곳에서 관측 사상 6월 열대야가 처음 발생했다. 기상청에 따르면 지난 6월 평균 기온은 22.4도로 평년보다 1.0도 높아 역대 세 번째로 더웠다. 우리나라만이 아니라 미국과 유럽을 포함해서 중국·일본·인도를 비롯한 아시아 전역이 기록적인 폭염에 시달리고 있다. 매년 여름을 맞이할 때마다 역대급 폭염·가뭄·홍수에 대한 소식이 이제는 크게 이상하지 않은 기후위기 시대의 한가운데 우리가 살고 있음을 부인할 수 없다. 특히 올여름 우리나라는 지역적으로 폭염과 폭우가 반복적으로 나타나고 있다. 폭우가 있으면 대기 중에 잔류해 있는 수증기량이 많아지게 된다. 수증기는 지표면에서 방출되는 에너지를 흡수해 대기와 지표면의 온도를 높이는 온실 효과를 가져온다. 그래서 태양으로 인한 일사 효과가 사라진 밤에도 대기 중에 수증기가 많으면 온도가 쉽게 내려가지 않아 열대야가 발생하기 좋은 조건이 되는 것이다. 최근 이상 기상·기후 현상으로 하나의 재해가 발생하고 직후에 앞의 재해와 동일한 정도 혹은 보다 큰 규모의 재해가 일어나는 복합 재해의 발생 빈도가 전 지구적 규모로 커지고 있다. 한 예로 2021년 6월 하순 캐나다 서부 브리티시컬럼비아주에서 관측 사상 최고 기온(49.6도)을 기록한 다음 날 극심한 가뭄으로 대규모 산불이 발생하였다. 우리나라도 예외는 아니어서 최초의 6월 대형 산불인 지난달 경남 밀양 산불 또한 5월에 발생한 최악의 가뭄과 더불어 복합 재해로 생각할 수 있다. 참고로 올해 5월 강수량은 기후학적 평년값의 6%에 불과하였다. 2021년 발간된 기후변화에 관한 정부간 협의체 6차 보고서에서도 폭염과 가뭄이 함께 발생하는 등 복합적인 영향의 위험성이 새로운 화두로 떠올랐으며 지구온난화로 인한 복합 재해의 발생 빈도가 증가할 것으로 전망하였다. 기후위기 시대 복합 재해 발생 빈도의 증가는 왜 우리에게 또 다른 도전으로 다가오는가? 첫째, 이상 기상·기후 현상에 기인한 복합 재해는 종종 단독으로 발생하는 재해보다 생태계와 사회에 더 강한 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 결국 그 피해 규모 측면에서도 복합 재해는 단독 재해의 그것보다 훨씬 광범위하고 크다. 둘째, 복합 재해 발생을 야기하는 이상 기상·기후 현상의 과학적 원인과 진단에 대한 탐구가 이제 막 시작 단계에 있기 때문이다. 최근 연구 결과에 의하면 동아시아 지역에서 복합 재해를 야기하는 기상 및 기후학적인 조건은 단독 재해의 그것보다 복잡한 것으로 나타났다. 특히 복합 재해의 발생 원인이 지역적으로 서로 달라 그 이유를 찾는 것이 더욱 어려운 것으로 확인되었다. 이러한 특징 때문에 복합 재해에 대한 가장 큰 도전은 결국 예측과 전망의 불확실성에 관한 문제로 귀결된다. 복합 재해를 야기하는 이상 기상·기후 현상에 대한 불확실성이 줄어든 예측 및 전망 결과야말로 복합 재해가 가져올 인명 피해를 최소화하면서 경제·산업·사회적인 측면에서 선제적인 대응 방안을 세울 수 있는 가장 핵심적인 요소인 것이다. 이상 기상·기후의 원인에 대한 이해, 그리고 진단, 나아가 예측의 정확도를 높이는 것은 비단 복합 재해 현상에만 국한된 것은 아니다. 이 문제가 기후위기를 단순한 위기가 아니라 기회로 바꿀 수 있는 게임체인저의 역할을 하기 때문이다. 금융 용어인 게임체인저는 시장의 흐름을 통째로 바꾸거나 판도를 뒤집어 놓을 만한 결정적 역할을 한 사람, 사건, 서비스, 제품 등을 가리키는 단어다. 정확한 기후 전망 결과는 기후위기 시대 경제·산업·사회 모든 영역에서 게임체인저가 될 것이다. 기후위기는 앞으로 올 수도 있고 오지 않을 수도 있는 불확실한 현상이 아니다. 지금 우리가 맞닥뜨리고 있는 현실이다. 이상 기상·기후에 대한 이해, 그리고 진단, 나아가 정확한 예측 정보 생산으로 기후위기를 새로운 도약의 기회로 바꿀 국가적인 관심과 환기가 필요하다.

2022년 6월21일 누리호 발사 성공으로 우리나라는 세계 11번째로 자력 우주로켓 발사에 성공한 나라가 되었다. 1957년 10월4일 소련이 세계 최초의 인공위성인 스푸트니크 1호 발사를 성공한 지 65년 만의 일이다. 소련의 스푸트니크 발사 성공은 스스로를 과학기술 분야에서 세계 최강국이라 생각했던 미국에는 ‘스푸트니크 쇼크’라 부를 만큼 너무나 큰 충격이었다. 우주개발에 한걸음 뒤처졌다고 생각한 미국은 1958년 나사(NASA·항공우주국)를 창설했고, 1961년 존 F 케네디 대통령이 의회에서 ‘인간을 달에 보내고 안전하게 지구로 귀환시킨다’는 달 정복 선언 연설(Moon Shot Speech)을 한다. 그리고 1969년 7월20일 아폴로 11호를 통해 미국은 정말 달 탐사에 성공한다. 프랑스 공상과학 작가 쥘 베른이 ‘지구에서 달까지’란 소설을 발표한 지 근 104년 만이다. 사실 케네디 대통령이 달 정복 선언을 하게 된 배경에는 연설 6주 전 소련이 유인우주선 발사를 통해 세계 최초의 우주인을 배출한 것에 대한 조급증도 있었다고 알려진다. 그러나 조급했던 선언 이후 이를 실행에 옮기기 위한 각고의 노력이 뒤따랐다. 스푸트니크 쇼크는 교육정책에도 영향을 미쳤는데, 과학·기술·공학·수학(STEM)과 같은 기초학문 교육의 중요성이 크게 부각되었다. 과학계에 대한 지원도 대폭 증대되어 우주 경쟁은 현재 인류 과학기술의 발전에 일정 부분 기여하게 되었다. 스푸트니크 발사 성공은 미국 사회에 커다란 공포를 심어주었다. 그건 핵을 실은 로켓이 가져올 핵전쟁에 대한 공포였다. 아무런 방해 없이 하루에도 몇 번씩 미국 상공을 도는 인공위성 역시 공포였다. 하지만 소련 인공위성이 지나다니는 하늘을 보며 미국인 모두가 공포를 느낀 것은 아니었다. 하늘에 새로운 별이 뜬 1957년 10월 많은 미래 과학자들이 하늘을 쳐다보며 로켓과학자의 꿈을 꾸기 시작한 것이다. 미국 웨스트버지니아에 위치한 광산도시 ‘콜우드’의 평범한 학생, 호머 히컴도 그중 하나였다. 호머는 스푸트니크 발사 소식을 듣고 고등학교 때부터 직접 로켓을 만들며 로켓과학자로의 여정을 시작한다. 호머는 발사에 실패하고 좌절할 때마다 다시 용기를 불어넣어 주던 담임선생님 도움으로 결국 버지니아 공과대학에 진학하여 엔지니어가 되고, 이후 나사 엔지니어가 되어 미국 로켓 개발에 참여한다. 이 이야기는 히컴 박사의 자서전 ‘로켓 보이스’를 통해 세상에 알려졌고, ‘10월의 하늘’이란 제목의 영화로도 만들어졌다. 1957년 10월 어느 밤 한국 상공에도 스푸트니크 위성은 빛을 발하며 지나갔을 것이다. 그 빛을 보며 히컴 박사처럼 로켓이나 인공위성 개발자의 꿈을 품은 미래 과학자가 한국에는 없었을까? 박상준 서울SF 아카이브 대표에 따르면, 1960년 전국과학박람회에서 ‘경기공업고등학교’(서울과학기술대 전신) 장승호 교사와 과학반 학생들이 ‘유생물 인공위성’을 출품하여 수상한 기록이 있다고 한다. 더욱 놀라운 것은 단순 개념이나 모형이 아니라, 실제 로켓에 실려 궤도에 안착하면 측정이나 통신 기능을 할 수 있는 장치가 탑재되어 있었으며, 우주의 진공상태나 우주방사선 노출 상황 대비를 고려한 인공위성이었다 한다. 그럼 현재 이름도 남아있지 않은 우리나라 최초 로켓 보이스, 경기공고 과학반 학생들은 모두 어디에 있을까? 지난 며칠간 카이스트와 서울대 학생들이 만든 큐브위성들이 양방향 교신에 성공했다는 기사를 보며 이 자랑스러운 K-로켓 보이스의 할아버지, 할머니가 혹시나 자신들의 못 이룬 꿈을 손주들을 통해 이룬 경기공고 과학반 학생들은 아닐까 하는 동화 같은 상상을 해본다. 우주로의 여행은 단순히 로켓 개발 영역만은 아니다. 이미 달에서 가져온 토양에서 식물을 키우는 연구를 진행하는 우주식물학, 일란성 쌍둥이를 대상으로 우주여행 중 유전자 변형이나 인지기능 변화를 연구하는 우주유전학과 우주신경과학이 등장하고 있다. 오늘 밤, 자녀들과 상공에 떠있는 새로운 인공별들을 보며 아직 열지 않은 우주과학의 호기심에 대해 이야기 나눠보는 것은 어떨까.

최근 자율주행차 분야 화두는 레벨3 상용화다. 자율주행 관련 국제 규범을 담당하는 유엔 유럽경제이사회 산하 세계 차량 규정 조화 포럼은 6월22일 자율주행 시 고속도로에서 최대 속도 시속 60㎞를 130㎞까지 상향 조정해 2023년 1월 발효한다고 발표했다. 레벨3는 자율주행 시스템의 요청이 있을 때만 운전자 개입이 필요한 시스템으로 완전자율주행의 시작점이다. 이미 운전자 보조 시스템들이 많은 차량에 장착되어 판매되고 있지만, 운전자는 반드시 운전을 위한 준비 상태를 취하고 있어야 한다. 레벨3는 주행 중 시각 분산을 유발해 사고 위험을 높이는 디스플레이나 스마트폰 영상 시청, 전화 걸기, 이메일 확인, 웹서핑, 온라인 쇼핑, 간단한 게임 등을 할 수 있는 핸즈프리 시스템으로 설명된다. 업계들의 대응은 발 빠르다. 2017년 상용화를 준비했던 아우디는 규정 미흡으로 포기했고, 혼다는 2021년 3월 100대를 리스 형태로 레전드를 출시했었다. 하지만 최근 다른 완성차 제조사들의 출시 계획이 속속 가시화되고 있다. 2021년 1월22일 발효된 레벨3 국제기술승인규정을 세계 최초로 인증받은 기업은 메르세데스-벤츠다. 해당 규정을 기반으로 설계한 독일연방자동차운송국의 기술승인규정을 통해 독일 정부로부터 승인받아 레벨3 드라이브 파일럿을 올해 5월 S-클래스, EQS에 장착해 출시했다. 시판 가격은 S-클래스 5000유로(약 614만원), EQS 7430유로(약 912만원)로 현재 테슬라 FSD의 평생 사용 가격 1만2000달러(약 1475만원), 월구독 199달러(약 25만원)보다 낮게 출시해 가격경쟁력을 확보하려는 전략을 엿볼 수 있다. BMW는 북미에서 레벨3 자율주행 기능을 갖춘 차량을 판매하는 최초 기업이 되는 것을 목표로 2023년 출시 예정인 7시리즈 차세대 모델에 최초 적용 후 5시리즈, X5, X7 SUV에도 적용할 계획이다. 스텔란티스는 BMW와 레벨3, 레벨4 솔루션을 공동으로 개발하고 있다. 명칭은 ‘STLA 오토드라이브’로 이미 100만㎞ 레벨3 테스트를 마쳤고, 유럽연합(EU) 주도로 2021∼2025년 레벨3 실증 프로젝트 L3 파일럿에 주도적으로 참여해 다양한 운영 시나리오 테스트를 실시했다. 볼보는 올해 1월 자체 개발한 레벨3 자율주행 기술 라이드 파일럿을 발표했다. 연말 공개 예정인 XC90 후속 전기 SUV에 처음 장착해 출시할 것으로 보인다. 레벨4 자율주행 로보택시나 배송 서비스를 제공하는 다른 기업들보다 안정적인 레벨3 자율주행 시스템 구독 서비스로 승인을 추진할 예정이다. 닛산의 레벨3 명칭은 프로파일럿 2.0이다. 기존의 주행보조 시스템 프로파일럿 1.0을 레벨3로 업그레이드한 버전이다. 아리야의 전기차 크로스 오버 SUV 등에 장착해 2023년까지 150만대의 장착 차량을 판매할 계획이다. 현대자동차그룹의 레벨3 명칭은 하이웨이 드라이빙 파일럿이다. 2022년 하반기 G90에 최초 적용을 목표로 자율주행 통합제어기는 고성능 프로세서를 활용할 것으로 알려졌다. 이미 상용화한 운전자 보조 시스템 하이웨이 드라이빙 어시스턴트2는 운전자가 핸들에서 손을 떼면 약 15초 후 핸들을 잡으라는 경고를 전달하지만 레벨3는 해당 경고가 없는 핸즈프리 시스템이다. 아직까지 레벨3 규정이 없는 GM은 레벨2로 정의한 울트라크루즈를 2023년부터 새롭게 적용하겠다고 밝혔다. 미국과 캐나다 320만㎞ 이상의 도로에서 사용할 수 있다고 밝히고 있으며, 향후 550만㎞ 주행 가능 거리를 확보해 고속도로와 도심, 교외 지역을 포함한 북미 거의 모든 도로에서 핸즈프리 주행이 가능하게 지원할 예정이다. 2019년 기준 미국 포장도로는 총 466만㎞다. 이러한 완성차 제조사들의 레벨3 특징은 카메라로만 운전자 보조기능을 제공하는 테슬라와는 달리 라이다와 정밀지도를 사용한다는 점으로 자율주행 레벨4와 연결 역할을 할 것으로 전망된다. 또한 테슬라와 비테슬라 진영으로 구분되는 상황에서 전기차와 레벨3 기능의 결합은 시장 판단에 따라 완성차 제조사들의 명암을 가르는 하나의 이정표가 될 것으로 판단된다.

27만개의 부품으로 구성된 누리호가 드디어 성공적으로 발사되어 성능검증 위성을 700㎞ 높이 태양동기궤도에 진입시켰다. 누리호는 길이 47.2m, 1단 직경 3.5m, 2·3단 직경 2.6m, 발사할 때 무게 200t에 1단 로켓의 추력은 무려 300t이며 700㎞ 높이 궤도에 무게 1.5t급 위성을 올릴 수 있는 성능이다. 이와 같은 크기와 성능의 우주발사체를 보유하고 있는 나라는 우리나라를 포함해 7개국 정도에 불과하다. 경제 규모와 과학기술 수준이 높은 선진국에서 정부의 강력한 의지가 있을 때 가능한 일이기에 더욱 뜻깊다. 작년에 유엔에서 우리나라를 선진국으로 인정했다지만 누리호의 성공적 발사로 과학기술 분야 수준도 선진국 대열에 들어섰음을 전 세계에 보여주게 되었다. 세종 때인 1448년 당시 세계 최대의 초대형 로켓 무기 대신기전(大神機箭)을 개발하여 사용한 DNA를 250명의 한국항공우주연구원 연구원이 되살려 574년 만에 이룬 한민족의 쾌거인 것이다. 누리호는 12년간 2조원의 연구개발비가 투입되어 항우연을 비롯해 300여개 국내 산업체가 참여하여 우리가 독자적으로 연구개발하고 100% 국산화한 역사 이래 최대의 우주 수송선이다. 누리호 1단에는 케로신(석유)과 액체산소를 추진제로 사용하는 추력 75t의 액체추진제 로켓 엔진 4개가 장착되어 있다. 액체추진제 로켓 엔진의 성능은 대체로 연소실 압력에 비례한다. 즉 같은 크기의 연소실일 경우 압력이 높으면 더 큰 추력을 만들 수 있다. 75t 엔진의 경우 연소실 압력이 60atm(대기압의 60배)인데 2002년 11월 성공적으로 발사한 국내 최초의 액체추진제 로켓(KSR-3) 엔진의 경우 추력은 13t이고 연소실 압력은 27.2atm이었다. 즉 75t 엔진의 반도 안 되는 낮은 압력이었다. KSR-3의 엔진은 연료를 공급해주는 터보펌프가 없는 가압식 엔진이기 때문에 연소실 압력이 낮게 설계되었다. KSR-3 발사 성공 이후 2003년부터 항우연에서는 연소실 압력이 대기압의 60배이며 추력이 30t인 엔진을 연구하며 터보펌프 연구개발도 시작하였다. 그리고 누리호를 개발하며 추력이 75t으로 상향되었다. 가끔 누리호 엔진이 러시아와 나로호를 공동 개발하며 기술을 받거나 나로호 엔진을 분해하여 역설계하여 개발한 것이라고 헐뜯는 분들도 있다. 참으로 안타까운 일이다. 나로호 1단에 사용한 러시아 엔진(RD-151)의 경우 추력은 170t이며 연소실 압력은 200atm 정도로 고성능 엔진이다. 엔진의 연소실 압력이 높으면 사용하는 소재도 고압에 강한 특수소재여야 한다. 이런 고성능 엔진은 설계도나 실물이 있어도 우리 실력으로는 만들어 작동시키기 어렵다. 로켓 엔진은 연소실 압력이 낮은 것부터 독자적으로 차근차근 실력을 쌓으며 고성능 엔진을 만들 수밖에 없다. 우리나라도 30년 전부터 필자가 중심이 되어 추력 180㎏f에 연소실 압력 13.6기압짜리 소형 엔진을 개발하였고 몇 단계에 걸쳐 압력을 높여 지금의 누리호 1단 엔진을 독자적으로 만든 것이다. 항우연이 차후 연소실 압력을 더 높여 추력 100t짜리 엔진을 개발할 계획을 세우는 것도 75t 엔진을 독자적으로 만들었기 때문이다. 스페이스X도 2006년 연소실 압력 51.2atm에서 추력 37.6t짜리 머린 1A 엔진을 사용했는데, 지난 14년간 이를 개량해 현재는 연소실 압력 96.6atm에서 100t의 추력을 내는 엔진을 직접 만들어 쓰고 있다. 작년 10월21일 첫 시험 발사에서도 누리호의 2000여곳에 각종 센서를 붙여 자료를 받으며 비행시험을 하였다. 비행 중 생기는 문제점을 찾는데 필요한 자료를 얻기 위해서다. 이렇듯 새로운 우주발사체 개발은 많은 예산과 오랜 시간이 필요하기 때문에 정부에서 장기적 계획을 세워 지원하고 국민의 많은 성원이 있을 때 가능한 국가적 사업이다. 국내 액체 로켓 개발을 처음 시작한 연구원의 한 명으로 항우연을 대신해 지난 30년 동안 묵묵히 3조원대 연구비를 지원해준 정부와 국민들의 성원에 감사드린다.

새 정부 국정과제는 총 110대 과제 521개 세부 실천과제로 이루어져 있다. 눈에 띄는 새로운 내용 중 하나가 ‘임무중심 과학기술’이다. 그러나 아직 정부 출범 초기다 보니 구체적 내용이 제시되지 않아 현장에서 무엇을 해야 할지 다소 혼란이 있는 것도 사실이다. 앞으로 5년간 과학기술 국정과제의 핵심 키워드 중 하나인 임무중심 과학기술 정책은 어떻게 추진되어야 할까. 첫째, 한국형 임무중심 과학기술에 대한 구체적 논의와 개념 정의가 시급하다. 임무지향 혁신정책은 경제협력개발기구(OECD)나 유럽연합(EU) 국가들에서 꾸준히 논의되어온 개념이지만 저마다 지향점이 조금씩 다르다. 유럽 국가들은 과학기술을 통한 사회적 난제 해결에 초점을 맞추고 있는데 고령화 사회, 친환경 성장 등을 해결하기 위한 미션과 추진과제를 도출하고 있다. 반면 미국은 미·중 무역갈등을 가장 큰 현안으로 인식하고 기술패권을 주도하기 위한 정책을 펼치고 있다. 따라서 단순히 선진국이 하니까 우리도 해야 한다기보다, 우리가 당면한 국가적 어젠다를 선별하고 그에 맞는 임무가 무엇인지 구체적으로 정의해야 한다. 둘째, 임무중심 과학기술 추진을 위한 새로운 거버넌스가 필요하다. 한국에 이런 정책이 필요한 중요한 맥락적 배경 중 하나는 갈수록 심해지는 부처 간 경쟁과 갈등이다. 인공지능, 블록체인, 메타버스 등 디지털 기술이 전 분야에 걸쳐 빠르게 확산되면서 다양한 융복합이 가속화되고 있지만, 분야에 기반한 정부 조직구조 때문에 정책이 이러한 변화를 제대로 쫓아가고 있지 못하다. 더욱이 부처별로 유사한 법을 따로 만들고 비슷한 예산 프로그램을 운영하면서 부처 간 칸막이와 정책 충돌, 이기주의는 날로 심해지고 있다. 임무중심 정책은 이러한 상황에 대한 해법이 될 수 있기 때문에 여기에 힘을 실어줄 수 있는 거버넌스적 뒷받침이 시급하다. 부처 단위의 협소한 문제가 아닌 국가적 차원의 거시적 이슈 해결을 위해 여러 부처가 횡적으로 함께 문제를 해결하기 위한 것이 임무중심 정책의 본질이다. 때문에 대통령실에 상임 혁신수석을 두고 강력한 정책조정을 추진하는 등 시스템 혁신이 필요하다. 셋째, 임무중심 과학기술을 담을 새로운 그릇이 필요하다. 임무중심 과학기술 정책의 또 다른 핵심 중 하나는 임무를 달성하기 위한 새롭고 유연한 추진체계이다. 즉, 기존의 예산사업 구조로는 복잡하고 어려운 임무 해결이 불가능하기 때문에 여러 혁신주체가 새로운 방법을 자유롭게 시도하며 해결 방안을 모색할 수 있도록 지금의 경직된 관리구조를 혁신해야 한다. 사실 그동안 임무중심 과학기술 정책이라는 용어를 사용하지 않았을 뿐, 비슷한 시도는 간간이 있었다. 다만 기존 시도들이 큰 성공을 이루지 못하고 용두사미로 끝난 이유 중 하나는 새 술을 새 부대에 담지 못했기 때문이다. 새 정부가 ‘임무’를 어떻게 정할지는 모르겠지만, 기술패권 시대의 국가생존 전략기술 확보, 탄소중립 구현을 위한 에너지 혁신 같은 난제가 될 가능성이 높다. 그렇다면 난제를 풀 수 있게 좋은 환경을 만들어 주어야 한다. 과감한 민관 공동투자 같은 새로운 시도를 해야 한다. 마지막으로 경제적 산출, 징벌적 규제 프레임에서 벗어나야 한다. 국가 연구개발(R&D) 예산이 증가하면서 높은 불확실성 같은 R&D의 특성을 이해하지 못하는 경직적 관리체계가 강조되어 왔다. 투입이 있으면 단시간에 그에 상응하는 산출이 나와야 된다는 경제적 논리나, 예산의 합목적성을 지나치게 강조한 나머지 규정에 정의되지 않은 사항을 무조건 징벌하는 경직적 운영이 대표적 예이다. 그러나 국가 R&D 예산은 모험자본이며 인내자본임을 알아야 한다. 임무는 한 번에 달성되는 것이 아니며, 실패를 통해 더 많이 배울 수 있다. 참여했던 사람들의 경험은 실패가 아니고 소중한 자산이며, 경제적 효율성으로 환산되지 않은 중요한 가치이기 때문이다. 우리는 우리만의 이유를 가지고 우리에게 필요한 과학기술 정책을 잘 추진해야 한다. 앞서 언급한 네 가지 요소를 고려하여 한국이 임무중심 과학기술의 좋은 사례를 만들 수 있기를 기대한다.

5월 중하순 시작된 이른 무더위 때문에 올해 여름도 얼마나 더울지 걱정이 앞선다. 2021년 여름은 6월이 평년과 비슷한 온도를, 7월은 평년보다 높아 더웠고, 8월은 평년보다 오히려 낮아 7∼8월의 온도 변동성이 크게 나타난 것이 특징이었다. 기상청은 올여름 3개월 전망(6∼8월)을 통해 6월 기온은 평년과 비슷할 확률이 40%, 높을 확률이 40%, 7~8월 기온은 평년보다 높을 확률이 50%라고 전망했다. 여름이 되면 열파와 같은 극한 기상 현상과 함께 해마다 반복되는 중요한 기상·기후학적 현상 중 하나가 장마다. 장마란 오랜 기간 지속되는 비를 일컫는 말로, 1500년대 중반부터 ‘오랜’의 한자어 ‘장(長)’과 비를 의미하는 ‘마ㅎ’를 합성한 ‘댱마ㅎ’로 표현되다가 1700년대 후반 ‘쟝마’, 일제강점기 이후 ‘장마’로 변한 것으로 보인다. 즉 장마는 한반도에서 최소 500년 이상 여름에 반복적으로 발생한 기상·기후학적 현상인 것이다. 장마는 기후학적으로 6월 말쯤 시작해 7월 말쯤 종료되는 첫 번째와 8월 중하순 시작해 9월 초 종료되는 두 번째로 나눌 수 있다. 첫 번째 장마기인 6월 말쯤부터 7월 말쯤까지의 약 한 달 동안 내리는 강수는 400∼650㎜로 우리나라 연 총 강수량의 약 30%를 차지한다. 최근 30년(1981∼2010년) 기후 평균으로 보면 장마는 6월19일 제주도에서 출발해 남부지방은 6월23일쯤, 중부지방은 6월24일쯤 시작되어 약 32일간 지속되다가 7월25일쯤 종료한다. 장마는 자연재해를 일으키는 대표적 현상 중 하나로 일상생활과 매우 밀접하고, 사회·경제적으로 미치는 영향이 크다. 장마 기간 중의 집중호우는 지하철, 상가·주택, 농경지 등을 침수시키고, 철도·도로·교량 등 시설물을 파괴하며, 산사태 등으로 인명피해를 일으키기도 한다. 우리나라에서 수백년 이상 반복적으로 발생한 장마는, 그러나 기후변화에 따라 특성이 변하고 있다. 1970∼1990년대 초반만 하더라도 장마 기간에는 쨍쨍한 햇빛을 볼 수 있는 날이 드물 정도로 비가 지속적으로 내리다가 장마가 끝남과 동시에 본격적인 불볕더위가 시작됐다. 물론 그 시기에도 장마가 빨리 시작되거나 늦게 끝나는 해도 있었지만 장마 기간 중 비는 2∼3일을 멀다 하고 내리는 것이 일반적이었다. 그러나 1990년대 중후반 이후 장마 기간 중 강수 현상은 전형적 특성에서 벗어났다. 장마전선이 형성되기 전이나 소멸된 후에도 강한 비가 빈번하게 내리면서 장마 시작 및 종료 시점이 큰 의미가 없어져 버렸다. 기상청도 2009년 이후 장마철 관련 정보를 예보하지 않는다. 오래전 일이긴 하지만 1998년 여름에는 장마가 종료된 뒤 곧바로 지리산을 시작으로 전국적으로 물난리가 덮쳐 사망자가 300명이 넘을 정도로 엄청난 인명피해가 발생했다. 2020년에는 중부지방의 장마 기간이 역대 최장인 54일을 기록하기도 했다. 이런 변화는 어떤 의미를 가지고 있을까? 기후변화가 지구 기후 시스템 내부에 존재하는 자연적인 변동성(장마)을 변조할 수 있다는 것을 보여주는 강력한 증거다. 자연적인 변동성이 가지고 있던 특성이 기후변화 영향으로 달라져 우리가 이전에 경험해보지 못한 상황을 맞이하게 된 것이다. 기후변화에 관한 정부 간 협의체 4차 보고서는 향후 장마 기간의 강수량이 계속 증가할 것으로 전망했다. 지구온난화로 인한 대기 불안정 증가, 그리고 동서 방향의 대륙과 해양의 지상 기온차 증가 및 대기 하층의 수증기 이동량 증가가 그 이유다. 최신 연구결과에 의하면 대기 중 이산화탄소 농도를 줄여도 우리나라를 포함한 동아시아 지역 여름철 강수량은 증가하는 것으로 나타났다. 학창 시절 모의고사 출제 경향이 바뀌면 성적이 곤두박질치던 때가 있었다. 다시 성적을 올리려면 새로운 경향을 파악하고 학습해야 했다. 장마를 포함하여 우리에게 익숙한 자연적인 변동성들이 지구온난화로 인해 그 경향이 달라지고 있다. 하루라도 빨리 달라진 경향성을 다시 파악해야 한다. 예전에 알고 있던 지식의 범주에 머물며 간과하다가 미리 대비할 시간조차 없는 자연재해를 경험해서는 안 될 것이다.

최근 신문에서 원형탈모 치료제에 대한 기사를 접했다. 사이토킨 신호 전달에 중요한 인산화효소인 야누스키나제(JAK·Janus Kinase)의 억제제 계열 약물이 원형탈모 환자에게 치료제로서 가능성을 보였다는 기사였다. 원형탈모증은 아직 정확한 원인이 밝혀져 있지 않아 좀 더 연구가 필요하나, 일종의 자가면역질환으로 생각하고 있다. 이에 자가면역질환 치료제로 주목받고 있던 JAK 억제제를 적용한 것이 원형탈모 치료제로 효과를 본 것이다. 이처럼 면역체계에 아주 중요한 JAK가 발견되기 전까지는 프로테인키나제 시(PKC·Protein Kinase C)라는 인산화효소가 그 자리를 대신하였다. 필자가 가장 흥미로웠던 점은 JAK가 해야 하는 일을 PKC로 가정하고 수행한 실험들이 모두 긍정적인 결과로 학계에 발표되었다는 사실이다. 현재 상황에 적용해 보자면 PKC 억제제가 원형탈모증에 효과가 있다는 것인데, 이는 과학적으로 납득하기 힘들다. 이처럼 과학은 충분한 자료 검증과 준비를 통해 수립된 가설을 기반으로 정교하고 철저한 실험을 계획하고 수행하여도, 뒤에 오는 과학자들을 위해 빈틈을 남겨두는 경우가 많다. 현재 우리는 정보 홍수 속에 살고 있다. 과학도 예외는 아니어서 매일 수없이 많은 정보가 쏟아져 나온다. 해당 분야 전문가라면 이러한 정보를 과거와 비교하고 비판적으로 다시 검증하는 적극적 과정을 거치겠지만, 전문가가 아니라면 안타깝게도 정보를 수동적으로 받아들이는 경우가 많다. 이때 잘못된 정보를 사실로 받아들일 수 있다. 이에 최근 과학을 대중에 제대로 알리는 노력이 확산되고 있다. 이는 매우 좋은 현상이라 생각한다. 다만 검증된 정확한 정보가 전달돼야 한다는 점에서 과학자들의 의무는 그 어느 때보다 크다 하겠다. 필자는 후각과 미각을 연구하는 연구자이다. 이 분야에는 가장 오래된 어처구니없는 신화가 있다. 바로 ‘혀 맛지도’에 관한 연구 이야기이다. 1901년 독일의 다비트 P 헤니히 박사는 혀의 맛자극에 대한 민감도를 다룬 연구를 수행하고 논문을 발표한다. 그런데 1930년대 하버드대학교의 심리학자가 이 논문을 번역하며 결정적 오류를 범한다. 원 논문에서 각 맛자극에 대해 혀의 전체 부위는 모두 감지하지만 그 각 맛자극에 대한 민감도는 차이가 있다는 점을 제시했는데, 번역에서 이를 제외하며 민감도 차이가 마치 맛을 느끼는 차이인 양 알려지게 됐다. 그리고 이 내용이 신문에 공개되며 우리가 1990년대까지 알고 있던 혀 맛지도 신화가 탄생했다. 혀 끝은 단맛을, 약간 안쪽은 짠맛을, 그 뒤는 신맛을, 목구멍이 가까운 혀의 가장 끝부분은 쓴맛을 느낀다는 혀 맛지도가 그것이다. 이는 시험에도 많이 출제되니 반드시 암기해야 하는 내용이었다. 중학생 때 선생님께 배운 혀 부위에 따른 맛자극 암기법을 아직도 기억한다. 선생님은 혀 맛지도는 사랑의 과정과 같다며, 처음은 언제나 ‘달콤’하지만, 조금 지나 식어 씀씀이에 ‘짠돌이’가 되면서 서로에 대한 사랑은 조금씩 ‘시큼’하게 상해가다가 늘 ‘씁쓸’하게 끝나게 된다고 기억하라 하셨다. 그러나 시간이 흘러 분자유전학 기법이 등장하며 각 미각자극에 반응하는 미각수용체 발현을 조사한 결과, 혀에 전체적으로 모든 미각수용체가 발현하고 있음이 밝혀졌다. 특정 맛자극에 반응하는 혀 맛지도는 없다는 것이다. 오역으로 뒤틀어진 발견이 100여년 만에 후배 과학자들에 의해 제대로 증명된 것이다. 오늘도 수없이 많은 과학 정보가 소개될 것이다. 비전문가들이 정보 홍수 속에서 바른 정보를 선택하는 것은 가능할까? 능동적으로 호기심을 자극하는 것이 하나의 방법이 될 수 있다. 이는 사실 과학자가 세상을 보는 방법이기도 하다. 정보를 수동적으로 받아들이지 않고 관련된 자료를 꼬리에 꼬리를 물듯 계속 찾고, 서로 충돌하는 정보들을 비판적 시각으로 정리하다 보면, 정보는 뇌 속에서 어느덧 자신의 확고한 지식으로 보관되어 있을 것이다. 이런 수업 과정을 반복하면 스스로 검증한 정보들이 쌓이게 되고 결국 정보 홍수 속에서도 자신만의 바른 정보 선택법을 갖게 될 것이다.

최근 전기차 충전 방법으로 가장 많은 관심을 받는 시스템은 전동킥보드, 전기 오토바이 등 퍼스널 모빌리티와 같은 충전이 아니라 과거 스마트폰과 같이 충전이 완료된 배터리를 사용 중인 배터리와 교체하는 배터리 스와프(교환) 시스템이다. 특히 중국의 관련 산업 확장이 전기차 업계의 관심사다. 니오, 지리자동차, 아오동(奧動) 신에너지는 중국 ‘빅3’ 배터리 스와프 기업으로 불린다. 아오둥 신에너지의 경우 2025년까지 1000만대 이상 전기차를 대상으로 서비스를 제공할 수 있는 스테이션 1만개 구축 계획을 밝혔다. 2021년 4월 국영 에너지 기업으로 중국 내 3만개 이상 주유소를 보유하고 있는 시노펙도 14차 5개년 계획 기간인 2025년까지 5000개의 배터리 스와프 스테이션을 포함한 하이브리드 주유소 건설 계획을 발표하고 투자를 늘리고 있다. 세계 배터리 생산 1위 기업 CATL(寧德時代)도 자회사 CAES를 통해 올해 1월 배터리 스와프 솔루션 EVGO를 출시하고 10개 도시에서의 서비스 제공을 발표하는 등 전기차 기업뿐 아니라 에너지 기업들도 해당 서비스 대열에 속속 합류하고 있다. 중국 기업들의 관심 증가는 중국 정부의 적극적인 전기차 배터리 스와프 정책 때문이다. 2020년 4월 중국 정부는 전기차 보조금을 단계적으로 폐지하는 대신 배터리 교환 지원 모델에 대해선 가격 제한 없이 보조금을 지급하는 등의 지원책을 내놓았다. 담당 부처인 중국 산업정보기술부가 강조하는 배터리 스와프 시스템의 장점으로는 자동차 구매 비용 감소, 충전보다 짧은 스와프 시간으로 편의성 향상, 배터리 운영사의 중앙 모니터링·유지관리를 통한 배터리 수명 연장 및 안전 향상, 충전 비용과 에너지 절감, 새로운 산업 창출 등이다. 물론 단점도 있다. 차종마다 다른 배터리 위치와 크기 때문에 호환성 확보가 어렵다. 비용도 만만치 않다. 1세대 스와프 스테이션은 블록당 400만위안(약 7억5700만원), 2세대는 150만위안(2억8400만원), 안정화가 되어도 130만위안(2억4600만원) 수준이다. 배터리가 고가이기 때문에 무엇보다 배터리 수명 최대화를 위한 관리기술이 중요하다. 현재까지는 결함 있는 배터리 때문에 화재나 사고가 발생하는 경우 책임소재도 명확하지 않다. 중국 정부가 강력히 관련 정책을 추진하는 이유는 주거환경, 환경오염 문제와 관련이 있다. 중국의 주요 도시는 개인용 주차공간과 충전시설이 부족하고, 일부 오래되고 복잡한 주거지역은 주차공간과 전력 부족 문제로 가정용 충전기 설치가 엄격히 금지돼 있다. 하지만 또 다른 이유는 해외시장 확보다. 중국이 전략적으로 진출하고 있는 아프리카 국가 등 충전 인프라가 부족한 국가들의 자동차산업 진출에 유리하게 작용할 수 있다. 중국은 향후 배터리 교환 안전 등 분야의 글로벌 표준 작업을 추진할 것으로 예상된다. 중국 시장과 중국차 중심의 스와프 모델이 얼마나 세계로 확산할지 의문은 있다. 테슬라는 약 3년간 캘리포니아주에서 시험 운영한 배터리 스와프 스테이션의 파일럿 프로그램을 2016년 종료했다. 2015년 6월 주주총회에서 일론 머스크는 고객들이 슈퍼차저가 충분히 빠르므로 배터리 스와프에 관심도, 의미도 없다고 언급하는 등 슈퍼차저로 충전정책을 변경했다. 2007년 이스라엘 기업가 샤이 아가시가 설립한 프로젝트 베터플레이스도 많은 관심을 받았지만 경제성과 비즈니스 불확실성 등으로 2013년 파산신청을 끝으로 역사 속으로 사라졌다. 올해 2월 기준 중국 전역에 배터리 120만개 이상의 공공 충전소가 설치되어 있다. 공공 충전소가 경쟁 대상일지 혹은 충전소 보완재 역할을 할지 확신할 수는 없다. 하지만 세계 최대 전기차 시장으로 정부 정책이 강력한 산업 발전 및 확산 원동력인 중국에서 강하게 추진하고 있는 정책이란 점에서 표준 선점과 함께 자국 시장 진입의 장벽으로 활용할 가능성도 있다. 2025년까지 중국 내 배터리 교환형 차량의 누적 판매량은 300만대, 배터리 교환소는 2만8000곳에 달할 전망이다. 운영 및 설비 시장 규모도 약 3300억위안(약 62조4700억원)을 상회할 것으로 예상된다.

지난 4월25일 4명의 민간인이 국제우주정거장(ISS)에서 총 15일간의 우주여행을 마치고 미국 플로리다주 잭슨빌 연안에 대형 낙하산 4개를 펼쳐 착수했다. 이들은 4월8일 스페이스X의 팰컨9 로켓으로 발사돼 ISS에 도착했고 같은 달 9일부터 24일까지 머물다가 지구로 돌아왔다. 이번 우주여행이 특별한 것은 미국의 우주 관광 전문 여행사 액시엄스페이스가 기획했다는 점이다. 액시엄스페이스는 2016년 나사(미국항공우주국)의 우주정거장 프로그램 매니저였던 마이클 서프레디니가 설립한 민간 우주 관광 개발 스타트업이다. 이 회사는 2020년 1월27일 지구에서 400㎞ 떨어진 지구 궤도에 우주 호텔을 건설할 업체로 선정돼 세상을 놀라게 했다. 우주 호텔은 객실동, 연구 및 제작동, 도킹포트 세 부분으로 구성되며 ISS의 2번 노드에 조립된다. 현재 2번 노드에는 미국의 우주정거장 모듈, 그리고 유럽과 일본의 모듈이 연결돼 있다. 2031년 ISS를 폐기할 때 액시엄스페이스의 우주 호텔은 ISS에서 분리, 나사와 함께 차세대 우주정거장 겸 우주 호텔로 활용하게 된다. 나사는 매년 3조7000억원 이상을 ISS 운용 비용으로 사용했는데 2031년 이후에는 민간 상업용 우주정거장을 활용한다는 계획이다. 우주정거장 건설 및 운용 후보 업체로 블루오리진, 나노렉스, 노스롭그루먼의 3개 컨소시엄을 선정했다. 인공위성 발사, 우주인 훈련, 유인우주선 발사 및 귀환, 우주정거장 건설 및 운영까지 대부분의 우주개발을 민간 중심으로 추진하려는 계획으로 보인다. 액시엄스페이스에서 민간인 4명을 훈련해서 스페이스X사의 유인우주선 크루드래건으로 ISS에 머물며 우주 실험을 수행하고 귀환하는 과정을 독자적으로 관제하게 한 것도 장기적으로 민간이 우주정거장을 운용하게 하려는 준비의 하나인 것이다. 현재 개발 중인 우주여행 관광 상품은 크게 4종류이다. 첫째는 기구를 이용해 30㎞ 높이 성층권에서 지구를 2∼3시간 동안 여행하는 방법, 둘째는 로켓추진 우주선을 이용해 지구와 우주의 경계선인 지상 80∼100㎞까지 비행하는 방법, 셋째는 전통적인 우주비행, 즉 지상 수백㎞ 상공에서 초속 7.9㎞의 속도로 지구 궤도를 일주하거나 우주정거장에 머물다 귀환하는 비행, 넷째는 지구에서 출발해 달을 왕복하는 비행이다. 성층권에서 기구를 타고 우주여행을 하는 첫 번째 방식은 미국 업체 월드뷰에서 2024년을 목표로 준비 중인데 가격은 6000만원 정도다. 국제선 항공기가 보통 10㎞ 높이에서 비행하니 이보다 3배 정도 더 높이 올라간다. 80∼100㎞ 높이까지 상승하는 우주여행을 관광상품으로 준비하는 회사 중 첫 번째로 미 연방항공국(FAA)의 면허를 받은 곳은 버진갤럭틱이다. 모선 비행기를 이용해 16㎞ 높이까지, 로켓 우주선을 이용해 90㎞ 상공까지 올라갔다가 내려오는 비행인데 1인당 가격은 3억원 정도다. 블루오리진에서 진행하는 우주비행 방식은 로켓을 이용해 100㎞까지 올라갔다가 우주선만 낙하산을 펴고 내려오는 방식이다. 현재까지 4번 상업비행을 했다. 가격은 공개되지 않았지만 3억∼10억원대 정도가 될 전망이다. 지구 궤도를 비행하는 전통적인 우주비행은 현재 스페이스X사의 크루드래건 우주선과 러시아의 소유스 우주선으로 가능하다. 최근 액시엄스페이스를 통해 우주정거장 왕복 우주여행을 한 4명은 1인당 700억원을 주고 비행했다고 발표한 바 있다. 2020년 소유스로 우주정거장을 왕복하는 비용은 667억원이었다. 일본인 억만장자 유사쿠 마에자와는 2018년 스페이스X와 스타십으로 달을 여행하는 1호 승객으로 계약했지만 경비는 공개되지 않았다. 다만 우주정거장을 왕복 비행하는 700억원보다는 훨씬 많을 것으로 추정된다. 갈수록 우주 관광 여행은 활성화할 것이지만 비용 때문에 아직은 그림의 떡이다. 그러나 지금도 우주여행을 맛볼 방법은 있다. 보름 때 밤 비행기를 타고 태평양을 건너며 창가에서 달을 보며 포도주를 한 잔 마시는 것이다.

새로운 정부가 출범하면서 국민들의 기대가 크다. 대통령직인수위원회가 활동을 마무리하며 110대 국정과제를 발표하고 장관, 차관, 대통령실 인선이 이뤄지면서 새 정부의 모습과 방향에 대한 윤곽이 잡혀가고 있다. 민간 주도의 경제, 디지털 플랫폼 강화, 에너지 전환의 연착륙 등 많은 정책들에 대한 기대가 높아지고 있지만, 2실·5수석의 슬림한 대통령실을 지향하면서 과학기술수석이 없어진다는 데에 대한 과학기술 현장의 우려도 크다. 이 같은 우려를 불식시키기 위해서는 새 정부 출범 초기에 명확한 정책 방향을 제시할 필요가 있다. 앞으로 5년 동안 어떠한 정책들이 펼쳐질지 알 수 없지만 다음과 같은 방향들이 제시될 필요가 있다. 첫째, 위험을 감수할 수 있는 문화를 조성해야 한다. 연구개발(R&D)은 불확실성을 낮추어 가는 일련의 과정이다. 애초에 확실하고 명쾌한 해답이 존재한다면 굳이 R&D를 할 필요가 없다. 네덜란드의 심리학자 호프스테드는 그의 문화 상대성 이론에서 나라의 문화적 성향을 여러 가지 지표를 가지고 비교했는데, 그중에 재미있는 것이 ‘불확실성에 대한 회피성’이다. 미국의 경우 이 지표가 46점인 데 반해 우리나라는 85점으로 상대적으로 불확실한 것에 대한 문화적 회피 성향이 높은 것으로 나타나고 있다. 이를 극복하기 위해서, 도전적인 R&D를 하는 연구자를 적극적으로 발굴하여 지원하고 스타 과학자를 육성하는 등 위험 감수성이 높은 문화를 조성할 필요가 있다. 둘째, 평가 시스템의 전환이 필요하다. 국민 세금이 투입되는 국가 R&D의 경우 세금이 허투루 쓰이지 않게 냉정하게 평가하는 것이 중요하다. 그렇다고, 이 평가가 실수나 잘못을 찾아내고 지적하는 ‘관리적 평가’가 되어서는 안 된다. 현재 이루어지는 많은 R&D 평가는 모든 문제의 원인을 연구책임자에게서 찾아 비난하는 구조를 띠고 있다. 평가자의 역할은 비난이 아니라 개선할 사항을 함께 찾고 고민하는 동반자적 역할이 되어야 한다. 이 같은 ‘개선적 평가’로의 전환을 통해 연구책임자가 평가를 통해 성장할 기반을 만들어야 한다. 셋째, 글로벌 스탠더드에 맞추어야 한다. 이공계 분야의 R&D는 모두 글로벌 경쟁을 전제로 하고 있다. 때문에 국내에만 적용되는 규제가 있다면, 이 규제는 글로벌 경쟁을 불리하게 만드는 자승자박이 될 수 있다. 그동안 R&D 관련 규제가 만들어진 과정을 돌이켜보면, 사건사고가 발생할 때마다 근본적 원인을 처방하지 않고, 현상에 대한 미봉책적 처방으로 규제를 강화하는 접근을 되풀이해왔음을 알 수 있다. 이미 존재하는 규제들은 글로벌 관점에서 영향평가를 실시하여 바로잡을 필요가 있으며 새로 만들어지는 규제는 신중하게 다양한 관점에서 그 필요성을 검토해야 한다. 넷째, 민간의 유연성을 활용해야 한다. 공정성과 책무성을 강조해야 하는 공공영역의 특성상 국가 R&D는 경직적으로 운영될 확률이 높다. 정해진 절차도 지키고 정부 예산회계 주기도 맞춰야 하기 때문이다. 따라서, 국가 R&D의 유연성을 높이기 위해 일부 전략 분야는 국가와 민간이 함께 투자하는 R&D PPP(민관 합작 파트너십)를 활용해 국가 재원이 민첩한 의사결정을 통해 전략적으로 투자될 기반을 만들어야 한다. 마지막으로, 연결성이 핵심임을 알아야 한다. 점점 복잡해지는 과학기술과 가속화되는 융복합 현상 때문에 혁신주체 혼자 혁신을 할 수 없는 시대가 되고 있다. 우리나라의 혁신 생태계는 대학, 출연연(정부출연연구기관), 중소기업 중심으로 구축되는 경향이 있는데 대기업과 중소기업의 조화, 전통 제조업과 디지털 플랫폼 기업의 공존도 함께 고려해야 한다. ‘산업 4.0’을 추진하고 있는 독일의 핵심 혁신주체는 SAP, 보쉬, 지멘스 같은 대기업들이며, mRNA(메신저리보핵산) 백신을 개발한 모더나도 1992년에 미국 DARPA(국방고등연구계획국)의 지원을 받은 바 있다. 인위적으로 배제하기보다는 모든 혁신주체가 제 역할을 할 수 있도록 연결성 중심의 혁신 생태계를 조성해야 한다. 기술패권 시대가 도래하면서 R&D의 전략적 중요성이 더 커지고 있다. 새 정부가 명쾌한 R&D 정책 방향을 제시해주길 기대해본다.