![[사이언스프리즘] 잠에서 깰 때가 더 중요한 ‘동면’](http://img.segye.com/content/image/2021/12/15/300/20211215517165.jpg
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[사이언스프리즘] 잠에서 깰 때가 더 중요한 ‘동면’
기온이 떨어져 쌀쌀한 날씨가 이어지고 있다. 마무리할 일은 쌓여 있지만 추운 겨울 동물이 동면(冬眠)하듯 따뜻한 이불 속에 몸을 숨겨 내년 봄까지 지내면 얼마나 좋을까 상상해본다. 동물의 동면은 휴면(休眠) 행동의 하나로 겨울철에 일어나서 동면이라 부른다. 반대로 여름에 휴면하면 하면(夏眠)이라 한다. 동물이 반드시 겨울과 여름에만 휴면하는 건 아니다. 하루 중에도 여러 차례 휴면하는 동물도 있다. 양서류, 파충류, 곤충, 포유류, 조류 등 다양한 동물이 휴면행동을 보이는데, 약 2300년 전 그리스의 아리스토텔레스가 ‘동물론’에서 “동물은 따뜻한 장소나 숨어 지내던 곳에서 몸을 숨겨 겨울잠이나 여름잠을 잔다”고 기록한 걸 보면 동물의 휴면행동은 오래전부터 잘 알려진 사실이다.
휴면 이유는 간단하다. 동물이 활동해서 얻을 수 있는 에너지보다 일상생활을 유지하기 위해 소모되는 에너지가 많으면 휴면한다. 동면을 나타내는 영어단어인 hibernation을 컴퓨터 분야에서 ‘최대절전모드’라고 해석하는데, 컴퓨터 전력이 부족할 때 최대절전모드로 들어가듯 동물도 에너지를 아끼기 위해 휴면한다. 동면하는 동물이 많은 건 추운 날씨에 체온을 유지하고, 부족한 먹이를 찾는 데 에너지 소모가 커서 겨울철에 휴면을 많이 하기 때문이다.
동면을 겨울잠으로 표현하긴 하지만 무의식적인 신체기능은 정상적으로 수행되는 아주 부드러운 휴식상태인 수면과 휴면은 다르다. 휴면에 들어가면 체온과 심장 박동수를 낮춰 신진대사가 정상상태의 5% 미만으로 떨어진다. 북극에 사는 땅다람쥐는 동면기간 체온이 영하 2도까지 낮아지고 동면하는 박쥐는 심장박동 수가 분당 400회에서 11회 정도로 떨어진다. 사람은 체온이 약 5도 내려가면 심장활동이 멈추고, 약 10도 내려가면 모든 생리작용이 정지하지만 동면하는 동물은 추운 겨울을 이겨내기 위한 적응행동으로 체온과 심장박동 수를 스스로 낮춘다. 겨울잠쥐는 자연상태에서 11개월 이상 휴면한 적이 있고, 냉장고에서 진행된 실험이긴 하지만 아메리카 지역에 사는 큰갈색박쥐는 344일 동안 휴면했다.
인생의 시련을 맞은 사람에게 추운 겨울 동물이 동면하고 봄이 오면 다시 왕성하게 활동하는 행동을 빗대어 격려하기도 한다. 동면한 동물이 따뜻한 봄이 되면 자연스럽게 잠에서 깬다고 생각하는 것 같다. 하지만 동면한 동물이 봄철에 안전하게 깨어나기 위해서는 몇 가지 조건이 있다. 먼저, 적당한 시기에 깨어야 한다. 일찍 깨어나면 비축했던 에너지가 한순간에 소비되고 남은 에너지로는 봄까지 견딜 수 없어 생명이 위태로워진다. 동면하는 박쥐에게 발병하는 ‘하얀 코 증후군’은 병을 유발하는 곰팡이는 박쥐 자체엔 해롭지 않지만, 동면에서 일찍 깨어나게 만들어 결국 박쥐가 죽게 한다. 또한 동면에서 깨더라도 천천히 몸을 회복시켜야 한다. 알래스카에 사는 흑곰은 4월에 굴에서 나오지만 몇 주간을 무기력하게 보낸다. 동면기간 체중의 절반 이상이 감량됐어도 물고기처럼 영양분이 많은 먹이를 먹지 않고, 식물을 먹으면서 몸이 정상활동을 할 수 있을 때까지 기다린다. 마지막으로 동면 후 몸에서 일어나는 갑작스러운 변화에 대응해야 한다. 수컷 북극땅다람쥐는 동면기간 생산되지 않던 남성호르몬 테스토스테론이 봄철에 다시 생산된다. 그런데 짧은 기간에 테스토스테론이 급증하다 보니 매년 봄에 사춘기를 다시 경험하듯 몸의 변화에 대처하지 못해 성격이 포악해지고 암컷을 두고 경쟁하면서 수컷끼리 서로를 죽이기도 한다.
지난 2년간 코로나19로 인해 여러 면에서 겨울을 맞은 건 사실이다. 그래도 겨울 동안 에너지를 신중하게 쓰며 봄이 올 때까지 기다려왔다. 서두르지 않고 적절한 시기를 봐서 깨어나는 것만 남았다. 동면에서 깰 때 극심한 스트레스가 있을 수도 있지만 급하게 움직이기보다 몸과 마음을 천천히 회복시켜 정상적으로 활동할 수 있는 상태를 만들어야 할 것 같다. 그리고 동면 후의 상태가 과거와 다른 것을 알고 적절히 대응한다면 기온도 마음속 온도도 따뜻한 진짜 봄을 잘 맞을 수 있지 않을까 생각한다.
2021.12.15 23:19:02
![[사이언스프리즘] 메타버스 시대의 소통](http://img.segye.com/content/image/2021/11/03/300/20211103518341.jpg
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[사이언스프리즘] 메타버스 시대의 소통
3차원 가상공간인 메타버스 시대의 소통은 어떤 모습이어야 할까? 가상과 실재를 실타래처럼 엮어 하나의 공간처럼 자유롭게 넘나드는 삶의 양식은 결코 새로운 것이 아니다. 하지만 첨단 가상현실 기술, 5G 초고속 이동통신망, 스마트폰이라는 인프라가 갖춰진 2020년대의 메타버스는 이전의 온라인 공간과는 분명 다르다고 보아야 할 것이다.
새로운 시대를 대표하는 가장 중요한 표식은 바로 거래수단이다. 오랜 논쟁 끝에 부분적으로 자리 잡기 시작한 블록체인 기반 교환수단은 점점 더 정교해지고 있다. 최근에는 NFT(대체불가토큰)라는 블록체인 기반 고유성(거래기록) 검증체계가 디지털 상품과 연결되면서 폭발적 반응을 불러일으키고 있다. 보통 사람은 꿈도 꾸지 못했던 대가의 예술작품을 디지털화해서 수만명이 분리 소유할 수 있다는 개념은 새로운 투자처의 등장을 알리고 있지만, 적지 않은 우려도 자아낸다.
메타버스의 기술적 구성은 수십년간 꾸준히 발전해온 VR(가상현실), MR(혼합현실), AR(증강현실) 기술에서 찾아볼 수 있다. 또한 세컨드라이프와 같은 다중사용자 온라인 게임이 제공했던 가상공간도 현재의 메타버스, 즉 게더타운이나 제페토에서 볼 수 있는 가상공간에서의 활발한 인터랙션과 상당히 유사한 소통경험을 제공했다.
2000년대 필자가 재직했던 외국 대학에서는 세컨드라이프상에 온라인 캠퍼스를 구축해놓고 교수들이 자유롭게 모임을 갖고, 서로 특강을 해주고, 심지어 연주회를 열었던 기억이 있다. 그렇지만 그 당시의 인터넷 인프라에서는 끊김없는 소통을 하기에는 다소 어려웠다. 클라우드와 5G 기술이 보편화된 지금도 메타버스상에서 수백명이 모이는 행사를 하다보면 접속이 끊기거나 느려지기 일쑤다. 세컨드라이프에서 두 번째 삶을 살려는 사람들이 겪어야 했던 기술적 불편을 지금도 완전히 해소하지 못한 것을 보면 메타버스의 성공을 좌우할 핵심요소 중 하나는 신뢰성 있는 기술이 아닐까 한다.
영국의 수학자 앨런 튜링이 1950년 한 논문에서 제안한 튜링테스트는 인공지능(AI)과의 대화를 실제 인간과의 소통과 구별할 수 있는지에 따라 AI의 성공 여부를 판단할 수 있다고 주장한다. 1966년 개발된 챗봇 ‘일라이자’가 사람의 반응에 맞춘 질의응답을 시연하자, ‘일라이자 효과(엘리자 효과)’라는 말이 등장했는데, 인간이 컴퓨터와 소통할 때 무의식적으로 컴퓨터의 행위를 인간의 행위와 같은 것으로 믿거나 의인화하는 경향을 일컫는 말이 됐다. 튜링테스트를 통과하고, 일라이자 효과를 더 이끌어 내기 위해서는 결국 기계가 인간을 ‘확실히’ 속여야 한다는 딜레마를 낳게 된다.
가끔 초고속인터넷에 가입하라고 오는 스팸 전화에 마치 실제 사람에게 하듯 응답하는 사람들이 적지 않은 것을 보면, 우리는 앞으로 더욱 세련되어질 AI 상담원을 진짜 사람과 구별할 수 없게 될 확률이 높아 보인다. 다른 한편으로, 그런 과정에서 인간은 기계와의 소통에서 어쩌면 더 편안함을 느끼게 될지도 모른다. 어차피 무미건조한, 용건 위주의 대화로 일관할 전화통화라면 상대방이 진짜 사람일 필요가 없다고 느낄 것이기 때문이다.
결국 메타버스와 AI 상담원의 시대에 인간의 삶이 더욱 풍성해지기 위해서는 인간만이 할 수 있는, 조금은 허술해보이지만 다정하고 따뜻한 소통을 더 복원시키는 수밖에 없다. 불과 30, 40년 전만 하더라도 동네 골목에서 아이들은 층간소음 걱정 따위는 없이 시끄럽게 뛰어 놀았고, 겨울이면 이웃집 담장은 모두 눈싸움 전쟁의 진지가 됐으며, 동네 웅덩이에 조금만 물이 고여 얼어도 임시 무료 썰매장이 됐던, 그러한 정경이 펼쳐졌었다. 어느 집에서 김장이라도 하려면, 동네 사람 모두 모여 김치 한 줄 쭉 찢어 밥 한 공기 더 퍼서 배불리 나눠 먹으려 했었다. 최첨단 기술로 무장한 메타버스가 인간적인 냄새가 많이 나는 공간이 되려면, 조금은 허술하지만 따뜻한, 시끌벅적하지만 인간의 정이 느껴지는 그런 소통과 공유의 문화가 복원돼야겠다는 결심을 하게 된다.
2021.12.08 23:28:28
![[사이언스프리즘] 미래 뇌과학의 모습](http://img.segye.com/content/image/2021/12/01/300/20211201518934.jpg
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[사이언스프리즘] 미래 뇌과학의 모습
매년 11월 중순, 전 세계 뇌과학자가 미국에 모인다. 미국신경과학회 연례학술대회에 참가하기 위해서다. 코로나19 이전 2019년에 개최된 학술대회 통계에 따르면, 대략 3만명의 뇌과학자가 참가했다. 실제로 미국신경과학회 연례학술대회는 최고의 역사와 권위를 갖춘 학술대회로 가장 규모가 크다. 최고 역사와 권위를 갖춘 학술대회인 만큼 최고의 과학자들이 발표하는 연구성과를 들을 수 있는 초청강연 시리즈는 물론 다양한 뇌과학 연구결과가 소개된다. 그리고 학회장은 물론 개최 도시 곳곳이 많은 뇌과학자 간의 활발한 토론으로 채워지는 역동적인 학술대회이다.
이 학술대회에 참석하고 깨달은 것은 내가 전공하겠다고 뛰어든 뇌과학이란 다양한 과학, 기술, 그리고 공학이 종합된 학문이라는 것이다. 또 하나의 깨달음은 한 가지 뇌과학 질문에 대한 답을 얻기 위해서는 다양한 분야 연구자와의 긴밀한 협력이 없이는 불가능하다는 것이다. 뇌과학은 생물학이나 의학이 아니라 다학제 간 협력을 기반으로 한 융합학문이다.
현대 뇌과학의 역사를 대변한다 할 수 있는 미국신경과학회는 1969년 설립돼 2019년에 설립 50주년을 맞았다. 이에 2020년 미국신경과학회 학술지인 ‘신경과학저널’(Journal of Neuroscience)에 미국신경과학회 설립을 기준으로 뇌과학 연구의 지난 50년을 돌아보고, 미래 50년에 일어날 뇌과학 연구를 예측하는 논문이 발표됐다. 논문에 따르면 1969년 이후 50년간 많은 발전을 했고, 뇌에 대한 몇 가지 중요한 해답을 얻었다. 설립 이듬해인 1970년 카츠, 오일러, 액설로드 박사는 신경전달물질이 시냅스에서 유리됨을 밝힌 공로로 노벨생리의학상을 수상한다. 학회가 설립된 다음해, 뇌의 이해에 가장 중요한 개념인 시냅스와 신경전달물질에 관한 연구성과가 주목을 받은 것은 매우 의미 있다. 이 발견은 신경전달물질이 약리학으로부터 독립해 신경과학이라는 새 분야를 연 사건이기 때문이다.
과거 발견을 돌아보는 것도 좋지만 미래 50년 동안 나타날 뇌과학의 모습을 고민해 보는 것은 중요하다. 이 고민이 현재 우리나라에서 진행되는 제3차 뇌연구촉진기본계획(2018~2027)은 물론 2028년부터 진행될 미래 뇌연구촉진기본계획의 방향을 결정하는 데 좋은 이정표가 될 수 있기 때문이다. 향후 50년간 주목받을 것은 뇌과학의 활용이다. 즉 그동안 축적된 뇌과학 정보와 지식을 다양한 분야에서 활용한다는 것이다. 치매와 같은 뇌질환을 최소 침습적인 방법으로 조기에 진단해 적기에 치료하는 기술, 초음파와 같은 비침습적인 방법으로 뇌기능을 조절하는 기술, 미니 뇌(뇌 오가노이드)를 이용해 효율적인 신경계약물 선별과 효능검증에 활용하는 기술 혹은 손상된 뇌조직을 대체하는 기술 등 개발이 제안됐다. 그리고 50년 후에는 뇌공학 기술이 정점에 이르러 기계학습이나 인공지능(AI) 기술로 사라진 기억을 복원하거나 인간 의사결정을 모사하는 사람을 닮은 로봇(휴머노이드)의 등장도 예측했다.
정리해 보면 그동안의 뇌과학 연구는 ‘관찰의 시대’였다. 골지 교수가 발견한 염색법으로 염색한 신경세포를 카잘 교수는 현미경을 통해 시냅스를 관찰했고, 액설로드 박사는 특정 신경전달물질을 표지하고 추적해 시냅스에서 유리됨을 관찰했다. 1997년 오가와 박사와 탱크 박사는 자기공명영상(functional MRI)을 이용해 살아 있는 사람 뇌 속 활동을 관찰하는 기술을 소개했다. 이러한 뇌과학자들의 수고 덕분에 우리는 많은 정보를 축적하게 됐고, 점차 이를 활용하는 것이 가능해졌다.
이제 뇌과학 연구는 ‘해석과 활용의 시대’로 넘어가고 있다. 즉 미래 뇌과학은 신경생물학 중심에서 인지과학과 뇌공학 중심으로 변화하고 있다. 이는 뇌과학자를 꿈꾸는 미래 과학도들이 생물만큼이나 수학과 물리에 더 많은 관심을 쏟아야 하는 이유이기도 하다. 마지막으로 미래 뇌과학 기술 개발에서 가장 중요한 것은 인간성을 입히는 것이다. 미래 뇌과학 기술에 신경윤리라는 강력한 안전망이 장착되지 않는다면 이러한 기술은 사람을 돕는 기술이 아니라 해치는 기술이 될 수 있기 때문이다.
2021.12.01 23:27:11
![[사이언스프리즘] 세렌디피티, 우연일까 필연일까](http://img.segye.com/content/image/2021/11/24/300/20211124518105.jpg
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[사이언스프리즘] 세렌디피티, 우연일까 필연일까
얼마 전 짬을 내어 휴양림에서 아내와 낙엽이 두껍게 쌓인 산자락 둘레길을 돌며 하루를 보냈다. 다음날 호수길을 지나다 본 식당이름이 ‘세렌디피티’였다. 특이해 늦은 아침을 먹으러 들어갔다. 통유리 밖으로 하늘을 담은 드넓은 호수가 한눈에 들어오고, 단풍으로 곱게 물든 산이 호수를 싸고 그림처럼 펼쳐졌다. 사람이 많았는데 운 좋게 가장 경관 좋은 창가자리로 안내해 줬다. 음식도 일품이고 중앙에 위치한 화덕난로도 조금 쌀쌀한 날씨에 포근함을 더해줬다. 새삼 식당 이름이 가슴에 와 닿았다.
‘세렌디피티’는 위키피디아에 의하면 영국의 18세기 문필가였던 호레이스 월폴이 처음 사용한 말이라 한다. ‘우연히 운 좋게 새로운 것을 발견할 때 쓰는 말’이다. 특히 과학 분야의 경우 실패한 실험이나 평범한 일상에서 위대한 발견이나 발명을 도출해 낼 때도 이 말을 쓴다. 페니실린 발명이 대표적이다. 영국의 세균학자 알렉산더 플레밍은 세균 배양실험 도중 푸른곰팡이가 오염돼 균이 자라지 못하는 것을 보고 힌트를 얻어 푸른곰팡이가 분비하는 페니실린을 발견했다.
이 페니실린으로 1차 세계대전 당시 수많은 병사를 패혈증에서 구했고, 20세기 항생제 개발의 문을 열었다. 플레밍은 페니실린을 발견하기 몇 년 전 세균의 세포벽을 분해하는 효소 리소자임을 발견했는데, 이 또한 세렌디피티로 불린다. 플레밍은 깔끔한 연구자가 아니었나 보다. 실험 도중 배양용기에 콧물을 떨어뜨렸는데 콧물이 떨어진 곳에 세균 성장이 억제되면서 반투명한 원이 만들어지는 것을 보고 이에 착안해 사람의 분비물에 리소자임이 존재한다는 사실을 규명했다. 리소자임이 발견되면서 사람과 동물의 체액이나 점액 속에 미생물을 제거하는 1차 방어 면역 체계가 존재한다는 사실이 처음 알려지게 됐다.
갈증이 심할 때 물을 마시고 해갈하는 과정에서 세포가 빠른 속도로 물을 흡수하는 기전은 삼투압만으로는 설명되지 않는다. 존스홉킨스대 피터 아그레 교수는 1988년 세포막 단백질을 분석하다 ‘우연히’ 적혈구 세포막에서 물의 능동수송을 담당하는 아쿠아포린이란 새 단백질을 발견해 100년의 숙제를 풀어 노벨상을 수상했다.
일본의 ‘기적의 사과’ 이야기도 세렌디피디의 일종이다. 1990년대 일본 아오모리현의 기모라 이키모리는 자연농법을 고수하다 연이은 실패로 자살 직전까지 갔다. 마지막으로 산에 올랐다가 방치된 도토리나무가 풍성한 열매를 맺는 것을 보고 최대한 방치한다는 역발상으로 사과농장을 운영했다. 잡초가 무성한 가운데 자란 사과나무가 태풍에도 견디고 병충해에 강하며 썩지 않는 ‘기적의 사과’를 만들어냈다. 새로운 농법이 정착됐고, 그는 세계적인 화제의 인물이 됐다.
사소한 일상에서 위대한 발견이나 발명으로 이어지게 하는 생각을 ‘세렌디피티적 사고’나 ‘우연의 법칙’이라고 부른다. 생각의 폭이 좁은 사람, 편집증적 사고체계를 가진 사람에게는 잘 일어나지 않는다. 우연이라 말하지만 개발자는 끊임없이 고민하고, 모두 무심코 넘어가는 사소한 일에도 창조적인 가능성을 볼 수 있는 눈을 갖고 있었기에 위대한 업적을 남기게 된 것이다. 미생물학자 파스퇴르의 말처럼 “우연은 준비된 자에게만 미소 짓는다.” 결국 무엇인가를 이루기 위해 노력하고 준비된 자에게 우연으로 가장된 행운이 찾아온다는 것이다.
피터 첼솜 감독이 2001년 제작한 영화제목도 ‘세렌디피티’다. 존 쿠삭과 케이트 베킨세일이 주연한 이 영화는 전혀 모르는 두 남녀가 크리스마스 이브 뉴욕 백화점에서 물건을 고르다가 우연히 만나 몇 시간 식당과 공원에서 환상적인 데이트를 하고, 서로 연락처도 모른 채 운명에 맡기고 헤어진다. 두 사람이 처음 만나 식사한 음식점이 ‘세렌디피티’다. 시간이 지나도 서로에 대한 사모함이 수그러들지 않아 결국 두 사람은 서로를 찾아 나선다. 천신만고 끝에 처음 만났던 공원 스케이트장에서 재회하는 장면으로 영화가 끝난다. “본래 우연이란 없다. 무엇인가를 간절히 소망했던 사람이 발견하거나 만들어 냈다면 그것은 우연이 아니라 필연이다.” ‘데미안’에서 헤르만 헤세의 이야기다.
2021.11.24 23:10:49
![[사이언스프리즘] 이젠 과학기술외교 강화할 때다](http://img.segye.com/content/image/2021/04/21/300/20210421518920.jpg
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[사이언스프리즘] 이젠 과학기술외교 강화할 때다
과학기술의 본질은 객관적인 사실을 탐구하는 것이고, 외교는 상대적이고 주관적인 관계를 다루는 영역이다. 이같이 상이한 두 분야가 융합돼 과학기술외교라는 신조어를 만들어 내고 있다. 최근 미국과 중국이 반도체 산업을 중심으로 힘겨루기를 하면서 기술패권이 화두가 되고 있다. 하지만 이러한 갈등은 몇 년 전부터 반복돼 왔다. 일본이 불화수소에 대한 수출을 제한하면서 우리나라가 소재·부품·장비 분야에서 어려움을 겪었고, 코로나19가 전 세계적 감염병이 되면서 백신 개발이 이슈가 되기도 했다. 지금 미·중 반도체 갈등도 화웨이 5세대 이동통신(5G) 장비 관련 미국의 부품 수출제한이라는 전조 현상이 있었다. 2000년대 들어 미국·소련의 냉전이 무너지고 사람과 자본이 국경을 넘어 이동하는 세계화가 급격히 진행돼 왔으나, 2008년 글로벌 금융위기, 2020년 코로나19 등 전 세계적인 경제적 충격이 반복되면서 세계화 반작용이 일어나고 있다. 기술패권 경쟁이 일시적이라기보다 당분간 지속될 트렌드이기에 체계적으로 대응할 필요가 있다.
미·중 기술패권 경쟁을 보자. 미국은 바이든 정부 출범 이후 굵직한 경제대책을 발표해 왔다. 그중 하나가 올해 5월 발표된 ‘혁신경쟁법’이다. 혁신경쟁법은 반도체 및 개방형 무선접속망 개발을 위한 긴급 추가예산 투입, 인공지능(AI)·양자컴퓨팅·로봇공학·바이오·사이버보안·미래에너지 등 첨단 분야 연구개발 1200억달러 투자, 동맹국과 연대 강화를 통한 중국 견제 등을 골자로 하고 있다. 혁신경쟁법은 개별 과학기술 분야에 대한 투자를 확대하는 기존 방식을 벗어나 보다 체계적이고 전략적인 대응을 주문하고 있다. 이에 중국에 대한 범부처 대응을 위해 국무부에 기술협력국이 설치됐으며, 미국 최대 연구개발 지원 기관인 과학재단(NSF)에도 기술혁신부를 신설했다.
중국의 반격도 만만치 않다. 중국은 제14차 5개년 규획을 통해 혁신을 이루고 있는데, 2025년까지 연구개발 지출을 매년 7%씩 확대하고 기업의 기초연구 투자를 매년 8% 이상씩 늘리고 있다. 이 같은 노력에 힘입어 디스플레이·배터리 등 분야에서는 중국이 비교우위를 점하고, 심해탐사·슈퍼컴퓨팅 등 일부 기초과학 분야에서도 미국을 위협하고 있다. 특히 AI, 자율주행자동차 등 디지털 혁신 분야에서는 규제개혁을 통해 비약적 발전을 이루고 있다.
냉전으로 경제권이 분리됐던 미·소의 경쟁과 달리 세계화로 인해 서로 경제권이 얽혀있는 상황에서 완전히 독자적인 생존은 불가능하다. 이 때문에 우리도 치밀한 과학기술외교 전략을 수립해 반복되는 기술패권 경쟁에 대응해야 한다.
우선, 견고한 과학 가치사슬을 통해 기초·원천 분야 과학기술 협력을 강화해야 한다. 생산을 포함하는 글로벌 가치사슬은 상황에 따라 재편이 얼마든지 가능하다. 가령, 미국과 유럽 국가는 중국에 대한 대안적 생산기지로 멕시코를, 아시아 국가는 베트남에 주목하고 있다. 하지만 과학 가치사슬은 단기적 경제 이슈에서 벗어나 중·장기적인 협력체계를 구축하기에 용이한 이점이 있다. 또한 감염병, 탄소중립 등 인류 공통 난제에 대한 글로벌 공동대응이 강조되고 있기에 우리나라가 보다 주도적 역할을 할 필요가 있다. 이어, 과학기술 인재 순환 전략을 고민할 때이다. 미·중 기술패권 이슈에서 눈여겨보아야 할 문제는 누가 중국 과학기술 인재의 공백을 메울 것인가이다. 인도, 일본, 동유럽 등 여러 국가의 인재들이 그 역할을 할 수 있는 만큼 젊은 과학자들이 선진국에서 경험을 쌓고 과학기술외교의 선봉에 설 수 있는 인재 순환 전략이 필요하다. 끝으로, 초격차를 유지하며 적극적으로 기술표준을 주도하는 것도 중요하다. 외교는 주고받는 것이 기본이기에 우리가 조금이라도 비교우위에 있는 분야에서는 격차를 유지해야 하며, 기술표준을 주도해 우리의 과학기술이 국제표준이 될 수 있도록 지원을 아끼지 않아야 한다.
각국이 경쟁하며 협력하는 기술패권 시대가 본격화되고 있다. 우리도 과학기술을 중심에 두고 현명한 과학기술외교 전략을 펼쳐야 한다.
2021.11.17 23:00:43
![[사이언스프리즘] 기후변화 연구에서 주목해야 하는 가을](http://img.segye.com/content/image/2021/10/06/300/20211006516731.jpg
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[사이언스프리즘] 기후변화 연구에서 주목해야 하는 가을
노란색과 빨간색 단풍이 산을 덮었다. 온대지역 나무 중 가을에 잎을 붉게 바꾸는 나무는 약 10%, 노랗게 바뀌는 나무는 약 15% 정도이지만 우리나라에서는 전국 어디라도 단풍을 즐기기에 부족함이 없다.
문제는 지금도 짧게만 느껴지는 단풍 시기가 기후변화로 인해 더 짧아질 거라고 한다. 은행나무 잎이 노란색으로 바뀌는 건 기온이 낮아져 잎 속의 녹색 엽록체는 파괴되고 숨어 있던 노란색 카로티노이드 색소가 겉으로 드러나기 때문이다. 단풍나무처럼 잎이 붉게 물드는 건 기온이 낮아져 녹색 엽록체와 노란색 카로티노이드 색소가 모두 파괴되고 붉은색인 안토시아닌 색소가 잎에서 새로 합성되기 때문이다. 결국 기온이 생육 최저온도인 섭씨 5도 이하로 떨어져야 단풍은 물들기 시작하는 것이다.
기후변화로 10월 하순이나 11월 초까지 기온이 높게 유지되면 녹색 엽록체가 파괴되지 않아 단풍 시기는 늦어지고 단풍이 물들더라도 짧은 시간 후에 떨어진다. 이미 우리나라의 가을철 단풍 절정 시기가 10년마다 3.7~4.2일이 늦춰지는 경향을 보인다.
단풍 시기가 늦어지는 것같이 기후변화로 인해 여러 생물이 영향을 받을 텐데 가을철 기후변화의 영향에 대해 우리가 알고 있는 정보가 많지 않다. 지금까지 가을이 온대지역에서는 동식물의 성장과 번식이 끝났다는 것을 알리는 시기라고 생각해 기후변화 연구에서 주목받지 못했다. 가을에 기후변화를 연구한 숫자가 봄에 연구한 숫자에 비해 절반 수준이다.
가을을 기후학적으로 정의하면 일평균 기온이 20도 미만으로 내려간 후 다시 올라가지 않는 시기를 말한다. 물론 일평균 기온이 5도 미만인 겨울보다는 따뜻하다. 이에 기후변화로 가을에 기온이 높게 유지된다는 것은 일평균 기온이 20도 미만이긴 하지만 춥지 않은 일수가 늘어나는 것을 뜻한다. 일평균 기온이 20도 이상인 여름이 길어지는 것과는 의미가 다르다.
가을철 기후변화가 생태계에 미치는 영향을 찾아보면 외래생물과 해충, 질병의 확산이 눈에 띈다. 외래생물은 가을과 겨울의 낮은 기온 때문에 살아남지 못하거나 살아남더라도 다른 곳으로 퍼져 나갈 힘이 부족하다. 그런데 가을이 따뜻해지면 외래생물의 생존 가능성이 커지고 에너지도 충분히 축적해 다음 해에 우리나라 토착생물이 사는 지역을 빼앗는다. 해충도 마찬가지다. 따뜻한 가을 때문에 겨울철 휴면 시기가 늦어져 가을에 세대를 한 번 더 반복하거나 알을 낳아 숫자를 늘린다. 늘어난 해충은 당연히 다음 해 농작물에 피해를 준다.
가장 우려스러운 건 가을철 기후변화가 사람의 건강에도 영향을 끼치는 것이다. 따뜻한 가을철 기온으로 진드기와 모기가 늦가을까지 활동하게 된다. 가을에는 진드기와 모기가 가지고 있는 바이러스가 더 강력해져 야외활동이 잦은 시기에 사람을 감염시킬 수 있다. 미국에서는 뇌에 치명적인 손상을 입히는 웨스트 나일 바이러스를 가진 모기가 늦가을까지 활동해 많은 사람을 감염시켰다. 사계절이 뚜렷해 자연의 아름다움을 즐기기에 좋은 온대지역이지만 그만큼 기후변화의 영향도 계절별로 다양하게 나타난다.
지난 10월 31일부터 기후변화에 대응하기 위해 제26차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP26)가 영국에서 진행 중이다. ‘기후악당’이라고 불리던 우리나라도 이번 당사국총회에서 2030년까지 2018년 온실가스 배출량 대비 40%를 감축하겠다고 국제사회와 약속해 악당 이미지를 겨우 벗었다.
이번에 공표된 온실가스 감축 목표를 달성하기 위해서는 국가 단위의 산업구조 개편이나 에너지 정책 변화 등이 필요하다. 과거 개인이 일회용품 사용을 줄이고 대중교통을 이용하는 것만으로 온실가스 배출량을 충분히 감축하기 어렵다는 의미이기도 하다. 그렇다고 개인이 할 일이 모두 사라진 것은 아니다. 기후변화가 우리 모두에게 도덕적 책무가 있다는 사실을 깨닫는 것만으로도 충분하다. 이렇게 생각을 하는 개인이 많아져 국가정책이 잘 진행되는지 감시만 해도 된다.
가을이 저만치 달아날 준비를 하고 있지만 단풍을 조금 더 길게 즐기고 싶다면 우리도 마음을 ‘단디’(단단히) 먹어야 할 것 같다.
2021.11.10 23:00:53
![[사이언스프리즘] AI와 미래 환경](http://img.segye.com/content/image/2021/11/03/300/20211103518341.jpg
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[사이언스프리즘] AI와 미래 환경
요즘 중국의 단전 사태를 보면서 에너지, 환경문제의 중요성을 새삼 실감하게 된다. 발전에 발전을 거듭할 것 같았던 중국 경제가 석탄 부족 등의 이유로 단전을 실시하는 모습을 보면서, 자연자원과 에너지의 유한성을 체감하게 된 것이다. ‘에너지’와 ‘환경’, 두 마리의 토끼를 잡지 않고서는 지속가능한 발전이 불가능하다는 점은 이제 더 이상 새로운 뉴스가 아니다.
문재인 대통령은 최근 제26차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP26)에 참석해 “한국은 2030년까지 2018년 대비 온실가스를 40% 이상 감축하겠으며 2050년까지는 탄소중립을 이루고, 2030년까지는 기후변화에 영향이 큰 메탄을 30% 감축하겠다”고 선언했다. 또한 “2차 세계대전 이후 유일하게 산림녹화에 성공한 나라로서의 경험을 활용할 것이며, 남북한이 협력해 산림을 복원해 나가겠다고 다짐하고, 2050년까지 모든 석탄발전을 폐지하겠다”고 공언했다.
이러한 기후변화에 대한 적극적 움직임과는 별개로 우리의 삶에 부쩍 가까워진 가상화폐나 인공지능(AI) 기술이 막대한 에너지를 소모하고 있다는 우려가 고개를 들고 있다. 영국 케임브리지대 대안금융센터(CCAF)에 따르면 비트코인은 매년 110테라와트시(TWh) 정도의 전력을 소비한다. 이 소비량은 전 세계 전력 생산량의 0.5% 이상을 점유하는 것으로 스웨덴이나 말레이시아 국가 전체의 전력소비량에 육박한다고 한다.
소프트웨어 기업 마이크로소프트(MS)의 창업자인 빌게이츠와 전기차업체 테슬라의 최고경영자(CEO)인 일론 머스크는 올해 들어 비트코인과 같은 가상화폐가 엄청난 전기를 소모하면서, 화석연료 사용이 급격히 증가한다는 점을 비판하고 나섰다. 한때 가상화폐에 긍정적 태도를 보이며, 테슬라 차량 구입 시 비트코인 결제를 허용하기까지 했던 머스크의 태도변화는 큰 화제가 된 바 있다.
탁월한 기억과 연산 능력으로 우리를 놀라게 하고 있는 AI 역시 엄청난 에너지를 잡아먹는다. GPT-3라는 언어 AI의 경우, 자유주제로 대화를 하거나 프로그래밍을 시킬 수 있고, 심지어 인간과 고급 전문지식까지 문답할 수 있는 역량으로 세상을 놀라게 하고 있다. 그런데 얼마 전 AI 관련 국제포럼에서 최창규 삼성전자종합기술원 전무는 “GPT-3가 1750억개의 매개변수를 다루고 있으며, 이 시스템을 한 번 학습시키는 데 소비되는 전력량이 무려 1.3기가와트시(GWh)에 달하고, 이는 대한민국 전체가 1분간 소비하는 전력량과 같다”고 설명했다. 앞으로 이러한 AI가 경제활동에 깊이 참여하면 할수록, 우리는 막대한 에너지 소모에 직면해 화석연료 의존에서 벗어나기가 더 힘들어지지 않을까 하는 우려를 불러일으키고 있다.
하지만 모든 건 보기 나름이라는 주장도 있다. 비트코인 채굴에 110TWh가 소모된다고 해도, 우리가 유튜브를 보는 데 사용하는 600TWh의 에너지에 비한다면 훨씬 적다는 주장도 있다. 현재 인류는 유튜브를 보는 데 하루에 10억 시간 이상을 소모하고 있으며, 이에 들어가는 막대한 전기에 비하면 가상화폐 채굴에 들어가는 비용이 무조건 많다고만 볼 수 없다는 주장이다.
이러한 논란은 여전히 생태중심이 아닌 성장중심, 인간위주의 사고를 보여준다. 오늘도 화력발전을 위해 화석연료는 끊임없이 태워지고 있고, 산의 나무는 끝없이 베어져 나가고 있으며, 코로나19 이후의 세계는 더욱더 맹렬하게 보복소비를 통해 지구의 살과 피를 소진해버리게 될 것이다. 청소년 환경운동가 그레타 툰베리가 지적하듯이, 우리는 지구의 미래뿐 아니라 후속세대의 미래까지 미리 당겨와 소모해버리고 있다. 지금 인류는 20조t의 콘크리트로 지구의 피부를 덮어 숨쉬지 못하게 하고, 1분마다 한 트럭 분량의 플라스틱을 바다로 쏟아부어 생명의 원천을 더럽히고 있다. 이제 우리는 100년 뒤의 지구를 기준으로 현재를 바꿔나가야 한다. 과학기술, 특히 자연친화적 재생에너지 기술과 환경친화적 AI기술이 적극 개발돼야 함은 물론이다.
2021.11.03 23:34:48
![[사이언스프리즘] 과학의 진보는 호기심에서 시작된다](http://img.segye.com/content/image/2021/10/27/300/20211027518866.jpg
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[사이언스프리즘] 과학의 진보는 호기심에서 시작된다
프랑스 작가 베르나르 베르베르는 그의 소설 ‘뇌’에서 감각의 중요성에 대해 이렇게 말한다. “감각의 차단이라는 것에 대해서 들어본 적이 있소? 인간이 뇌에게 가할 수 있는 고통 가운데 가장 혹독한 거요. 뇌에 아무것도 주지 않는 거지요. 볼 것도 들을 것도 느낄 것도 읽을 것도 주지 않소. 한마디로 뇌를 굶기는 것이오.”
그럼 인간은 어떻게 감각하는가. 인간의 뇌는 감각신경계를 통해 외부 환경의 정보를 받아들인다. 감지된 외부 환경 정보는 뇌에서 처리되고 분석돼 다시 운동계를 통해 반응하도록 지시한다. 이에 뇌에게 감각신경계가 없다는 것은 컴퓨터에 키보드, 마우스, 카메라, 마이크 등이 없는 것과 같다. 즉 감각하지 않는 뇌는 아무것도 할 수 없다. 뇌는 다섯 가지 감각신경계를 통해 외부 환경 정보를 감지한다. 시각신경계, 청각신경계, 후각신경계, 미각신경계, 체성감각신경계이다.
그동안 노벨상수상위원회는 청각신경계, 시각신경계, 후각신경계 분야의 업적을 인정해 수상자를 선정했다. 그리고 2021년 체성감각신경계 분야 연구자인 데이비드 줄리어스 미국 캘리포니아주립대 교수와 미국 스크립스연구소의 아르뎀 파타푸티안 박사를 생리의학상 수상자로 선정했다. 체성감각신경계는 촉각, 온도, 고유감각 (몸의 자세와 움직임에 대한 감각), 통각 등의 감각을 담당한다. 줄리어스 교수와 파타푸티안 박사는 각각 온도수용체와 기계수용체를 발견했다.
줄리어스 교수는 원래 통증 메커니즘에 관심을 갖고 있었다. 그동안 매운 맛이라 부르던 고추 맛은 캡사이신에 의해 촉발되는 타는 듯한 통증이라는 것을 알게 됐고, 캡사이신의 세포 표적을 찾는다면 통증 메커니즘을 이해할 수 있을 것이라 생각했다. 감각신경세포 중 캡사이신에 민감한 세포를 선별하고, 다시 이들 세포에서 캡사이신에 반응하는 수용체 TRPV1이라는 새 이온채널을 찾아냈다. 그런데 흥미롭게도 이 이온채널은 온도에 의해서도 활성되는 것을 확인했고, 더욱 놀라운 발견은 이 이온채널이 활성되는 온도가 사람이 뜨겁다는 통증을 느끼는 섭씨 40도 이상이라는 것을 발견했다. 이후 줄리어스 교수와 파타푸티안 박사는 독립적인 연구를 통해 냉감성 수용체인 TRPM8을 발견했다. 이후 외부 환경의 온도 정보를 감지하는 일련의 온도 수용체가 발견됐고, 이러한 발견은 체성감각신경계의 온도감지에 대한 분자 수준 기전 이해의 기반을 마련했다.
파타푸티안 박사는 기계적 자극에 의해 활성되는 이온채널을 찾는 연구를 통해 PIEZO1과 PIEZO2라고 불리는, 기계적으로 활성화되는 두 개의 이온 채널을 발견했다. 이 이온채널은 기계적 센서로 기능하는 새로운 종류의 이온채널로 밝혀졌다. 이 이온채널의 발견을 통해, 우리는 체성감각신경계의 촉각 및 고유감각에 대한 분자 수준 기전 이해가 가능해졌다. 따라서 일상에서 경험하는 다양한 촉감, 가령 새 이불의 보송보송함, 산들산들 불어오는 가을바람의 느낌을 분자 수준으로 그 기전을 설명할 수 있게 된 것이다. 즉 뇌가 어떻게 이러한 촉각 정보를 처리하는지도 밝힐 수 있음은 물론, 그 지식을 바탕으로 한 역공학을 통해 실제 자극 없이도 산들바람을 경험할 수 있는 가상현실 구현이 가능해진 것이다.
이번 노벨상 수상자인 줄리어스 교수가 통증 연구로부터 온도감지 수용체를 찾은 점은 특히 흥미롭다. 호기심을 기반으로 시작한 연구가 어떻게 기초과학을 발전시키는지 보여준 좋은 예이기 때문이다. 사실 인류사의 중요한 과학의 진보는 단순한 과학적 호기심에서 시작해 예상치 못한 결과를 발견하고 이를 집요하게 연구해 이룬 경우가 많다. 우리나라 과학기술 분야도 정부 지원정책을 수립할 때, 달성 목표가 확실한 목적기초연구 지원은 물론 줄리어스 교수의 예처럼 기대하지 않은 발견도 격려하고 지원을 확대한다면, 우리나라 연구자들이 인류 과학사에 기여할 기회가 훨씬 넓어질 것이다. 그럼 머지않아 우리나라도 매년 10월 노벨상 수상자가 호명되는 나라가 되지 않을까 기대해본다.
2021.10.27 23:06:08
![[사이언스프리즘] 광합성과 차세대 청정에너지](http://img.segye.com/content/image/2021/08/11/300/20210811516599.jpg
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[사이언스프리즘] 광합성과 차세대 청정에너지
비가 갠 가을하늘은 청명하고 드높다. 간간이 지나가던 구름이 햇살을 가렸다가 다시 쏟아지면 파란 가을하늘 눈부신 햇살은 한 폭의 그림이 된다. 완연한 가을이다. 날씨가 서늘해지면서 먼 산의 초록빛이 서서히 붉은 빛을 띠어간다. 계절의 변화를 누가 막으랴. 무심코 지나가는 계절의 변화 이면에 인간의 지혜로는 도저히 그려낼 수 없는 자연의 오묘한 질서가 흐른다.
식물의 엽록체에는 여러 종류의 색소가 들어 있어 태양에서 오는 가시광선 중 특정 파장을 흡수하고 어떤 파장은 반사하거나 투과시킨다. 엽록소는 주로 붉은 파장을 흡수하고 초록색 연두색 빛을 반사하는 반면 소량 존재하는 카로티노이드는 청록색 파장을 흡수하고 주황색 빛을 반사한다. 봄과 여름에는 엽록소가 많아 잎이 녹색을 띠지만 가을이 돼 기온이 떨어지면 수분 부족으로 엽록소가 먼저 분해되고, 70여종의 카로티노이드가 마지막까지 남아 각양 아름다운 색깔의 단풍잎을 보게 된다.
광합성이란 엽록체의 색소들이 흡수한 광파장을 화학에너지로 전환시켜 공기 중 이산화탄소로부터 지구 생명체에 필요한 식량자원을 합성하는 생합성과정이다. 좀 자세히 들여다보면 광합성은 엽록체의 광계에서 태양의 빛에너지를 화학에너지로 전환시키는 명반응과 그렇게 얻은 에너지로 공기 중의 이산화탄소를 고정해 탄수화물을 합성하는 암반응으로 구성돼 있다. 그리고 명반응 과정에서 광에너지로 물을 분해해 부산물로 산소를 발생한다. 이로 인해 숲이 많은 곳에는 산소분압이 높아 공기가 상쾌해진다. 더불어 대기의 이산화탄소를 효과적으로 저장하고 이를 광합성에 이용하므로 공기 중의 이산화탄소의 분압도 낮아진다.
정부의 탈원전 정책으로 태양광 패널이 급속히 늘어나고 있다. 태양광 발전은 태양의 빛에너지를 전기에너지로 전환시켜 전력을 생산하는 기술로, 원리는 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체 간의 접합에 빛을 조사하면 광전효과로 분극과 전위차를 유도해 전력을 생산하는 발전방식이다. 태양광발전은 환경친화적이며, 원자재비용이 들지 않아 경제성이 높고, 광패널과 함께 전류(DC)를 집진하는 축전지와 이를 교류(AC)전기로 전환시키는 전력변환시설만 갖추면 전력을 생산할 수 있는 청정에너지 생산기술이다. 더욱이 태양광발전은 화석연료가 고갈되는 현 시점에서 온실가스를 줄이고 탄소중립을 실현할 수 있는 중요한 대안이다. 하지만 아직 효율이 낮아 안전성과 기술력이 검증된 국내 원전을 폐쇄하면서까지 당장 태양광으로 바꾸는 정책은 재고가 필요해 보인다. 현재 우리나라 총태양광 발전량은 고작해야 원전 1기 발전량 정도에 불과하다.
산업화 이전 대기 중 이산화탄소의 농도는 약 0.03%(278ppm)였으나, 산업화와 함께 숲을 훼손하고 화석연료를 사용하면서 이산화탄소의 배출량이 급속히 늘어나 현재는 420ppm을 넘고 있다. 이산화탄소는 대표적인 온실가스로 대기 중 이산화탄소의 분압이 높아지면 대기층이 복사열을 가두어 지구 전체 온도가 올라가고 이상기온으로 지구 생태계가 손상을 입게 된다.
우리나라도 최근 30년 사이 평균기온이 섭씨 1.4도 상승하는 등 온난화로 인한 이상기온이 심해지고 있다. 국제사회는 기후변화 문제의 심각성을 인식하고 지구온도 상승을 1.5도 이하로 억제하기 위해 2050년까지 탄소중립(Net-Zero; 이산화탄소 증가율이 ‘0’)을 선포하고 선진국을 중심으로 화석연료사용을 제한하고 있다. 탄소중립을 달성하기 위해서는 고효율의 신재생 청정에너지가 대량으로 요구된다. 그러나 대안이 없는 국가들은 당분간 화석연료와 산림파괴를 피할 수 없다.
현재 가장 효과적인 청정에너지는 원자력이다. 물론 체르노빌과 후쿠시마 원전사고로 인해 안전에 대한 우려가 없지는 않지만 대안인 태양광발전이나 풍력발전이 충분히 고효율에 이를 때까지는 당분간 원전이 이 일을 담당해야 한다. 이런 면에서 원전은 현실적으로 탄소중립으로 가는 단기적 대안으로 보인다. 원전을 피할 경우 어쩌면 온 나라를 태양광 패널이나 고비용 저효율의 풍차로 덮어야 할지도 모른다.
2021.10.20 22:54:21
![[사이언스프리즘] 우주 여는 자, 미래를 가진다](http://img.segye.com/content/image/2021/04/21/300/20210421518920.jpg
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[사이언스프리즘] 우주 여는 자, 미래를 가진다
오는 21일 한국형 발사체인 누리호가 발사될 예정이라고 한다. 2013년 전남 고흥 나로 우주센터에서 나로호 발사에 성공한 지 8년 만이다. 더욱이 1단 로켓을 러시아에서 제공받아 발사한 나로호와 달리 세계에서 일곱 번째로 중대형 액체로켓 엔진을 개발해 우리의 힘으로 쏘아올리는 것이니 그 의미가 남다르다 하겠다. 누리호는 중형차 한 대의 무게인 1.5t을 약 고도 700㎞까지 올려보낼 수 있는 로켓이다. 이를 위해서는 엄청난 추진력이 필요한데, 누리호의 1단 로켓은 75t급 엔진 4개를 묶어 경차 300대를 한 번에 하늘로 올려보낼 수 있는 힘을 가졌다고 한다.
혹자는 이번 누리호 발사를 단순한 이벤트로 치부할지 모르겠다. 그러나 200t짜리 15층 빌딩만 한 발사체를 고도 700㎞까지 올려보내는 일은 그리 간단치 않다. 지구중력을 이기면서 탈출속도를 넘어서야 하고, 3단 로켓이 정확한 시점에 깨끗하게 분리돼야 하며, 극저온과 초고속을 동시에 견디는 대형 연료 및 산화제 탱크도 필요하다. 이 복잡한 과정을 제어하는 발사체 운용 인프라와 앞으로 몇 년간 우주에서 임무를 수행할 인공위성 기술개발이 중요함은 말할 필요도 없다.
우주항공기술은 기초과학이 강한 경제적·군사적 선진국이 주도하는 대표적 퍼스트 무버형 기술이다. 이번에 우리나라가 누리호 발사 과정에서 개발한 75t급 엔진개발에 성공한 나라는 미국, 러시아, 중국, 프랑스, 일본, 인도 등 6개국에 불과한데, 이 중 미국, 러시아, 중국, 프랑스는 유엔 안전보장이사회 상임이사국이며 인도는 비상임이사국이다. 또한 우주항공기술은 기술적 파급력이 높은 특성을 가지고 있다. 가령 우리가 일상생활에서 흔하게 사용하는 전자레인지나 러닝머신도 우주항공 분야와 긴밀한 관계가 있다. 우주에서 화재 등 안전상의 이유로 불을 사용해 음식물을 조리할 수 없기 때문에 전자파를 이용해 음식물을 데울 필요가 있으며, 무중력 상태에서 장기간 생활하는 우주인의 근력 유지를 위해 러닝머신 같은 운동장비가 필요하다. 일본의 나사(NASA)라고 할 수 있는 JAXA는 다양한 우주항공기술을 민간기업에 이전해 기술사업화를 유도했는데, 인공위성의 태양전지판을 접고 펴는 기술을 지도 제작회사에 이전해 손쉽게 접고 펼 수 있는 지도를 상용화하기도 했다.
우주항공기술은 경제산업적 파급력도 상당하다. 스웨덴 기업 사브는 과거 항공부문과 자동차부문을 모두 가지고 있었는데, 항공부문은 드라켄, 비겐, JAS 39 그리펜 등의 전투기를 제작했고, 이 과정에서 개발된 기술은 사브 자동차에 적용돼 사브가 명차 반열에 올라서는 데 기여한 바 있다. 지금은 자동차에 흔히 적용돼 있는 ABS 브레이크나 사고기록 블랙박스 등이 대표적 예이다. 롤스로이스도 마찬가지다. 고급 자동차 회사인 롤스로이스도 사브처럼 항공부문과 자동차부문을 모두 가지고 있었고, 항공부문의 기술을 활용해 다양한 자동차 관련 기술을 개발한 바 있다. 하지만 공교롭게 두 회사 모두 경기침체로 재정적 압박이 오자 자동차부문을 각각 미국과 독일에 넘겼지만 항공부문은 끝까지 사수했다. 특히 영국 정부는 IMF 경제위기에 롤스로이스 항공부문을 아예 국영화해 버리는 강수를 두면서까지 핵심기술을 지키려고 했다. 테슬라는 어떠한가. 전기차 회사 테슬라를 창업한 일론 머스크는 재활용이 가능한 대규모 우주발사체를 만드는 스페이스 엑스도 창업했는데, 스페이스 엑스가 발사체를 만드는 과정에서 개발된 신소재나 기술이 테슬라의 전기차에 적용되고 있다.
1960년대 미국과 소련의 달 탐사는 이데올로기적 경쟁의 성격이 있었다. 하지만 과거와 달리 실용적인 목적으로 추진되고 있는 21세기의 우주기술 경쟁은 다양한 기술 및 산업분야에서 엄청한 파급효과를 가져올 것으로 기대된다. 이러한 점에서 우주를 여는 자가 미래를 가진다고 할 수 있다. 우리나라는 이제 미래를 위한 의미 있는 걸음을 내딛고 있다. 꾸준한 투자와 정책적 지원으로 우주항공분야를 육성해야 한다.
2021.10.13 22:58:19

