얼마 전부터 ‘휴가철 비대면 안심관광지’라는 용어를 접하게 된다. 자연환경은 우수하지만, 사람은 붐비지 않는 곳을 지칭한다. 이런 곳을 찾아보면 상당수가 ‘국립공원’, ‘습지보호지역’, ‘생태경관보전지역’, ‘백두대간보호구역’, ‘해양보호구역’, ‘천연보호구역’ 등 보호지역이다. 방문객 중에는 그곳이 보호지역인지 눈치채지 못하는 경우도 많다. 보호지역은 법적 수단으로 특정 지역의 우수한 자연환경과 문화자원을 관리하는 지역을 말한다. 보호지역은 현행 법체계하에서 자연환경을 보전하는 데 가장 효율적인 정책수단이라고도 한다. 생물 종(種) 감소의 가속화로 종 다양성 보전에 대한 국제적 공감대가 형성돼 채택된 ‘생물다양성협약’은 2010년 일본 나고야에서 생물다양성과 생태계 보전을 위해 2020년까지 내륙지역의 17%, 해양지역은 10%가량을 보호지역으로 지정할 것을 목표로 했다. 우리나라도 지난 10년간 여러 노력으로 전 국토의 육상 16.6%, 해양 2.1%를 보호지역으로 지정했다. 하지만 목표치에는 도달하지 못했다. 그래서인지 얼마 전 서울에서 열린 녹색성장(P4G) 서울 정상회의에서 우리 정부는 세계해양연합 가입 의지를 밝혔고, 2030년까지 공해 30%를 해양보호구역으로 지정해야 한다는 과학자들의 ‘30년×30%’ 활동을 공식 지지했다. 하지만 현실적으로 보호지역을 확대하기는 쉽지 않다. 경제개발을 요구하는 이해집단과 자연환경을 지키려는 이해집단이 충돌하기 때문이다. 일부 지역에서는 보호지역 지정을 반대하는 시위와 보호지역 내 개발을 막기 위한 시위가 동시에 일어나기도 한다. 현재처럼 일부 전문가나 환경단체, 관리 당국이 요구해 보호지역을 지정한다면 집단 간 갈등만 유발할 뿐 또다시 보호지역 확대목표를 달성하지 못할 수 있다. 그런데 이상하게 지역이 먼저 나서 보호지역 지정을 추진하는 곳이 있다. 보호지역이긴 한데 지역사회, 관리당국, 학자, 비정부단체(NGO), 문화단체, 경제적 이해집단이 함께 보호지역 안의 일부 공간을 개발하고 이용한다. 대개는 법적으로도 문제가 되지 않는다. 이런 이상한 보호지역이 올해로 50주년을 맞는 유네스코가 설립한 ‘인간과 생물권’ 프로그램의 일환인 ‘생물권보전지역’이다. 전 세계에서 뛰어난 생태계로 보호받는 생물권보전지역은 2020년 기준 129국에 714개소가 지정돼 있다. 지정된 면적이 약 681만2000㎢로 호주 크기와 맞먹고, 남한 면적의 68배에 달한다. 우리나라에도 연천 임진강, 순천, 신안 다도해, 강원 생태평화, 고창, 광릉숲, 제주도, 설악산 등 8개 지역이 생물권보전지역으로 지정돼 있다. 최근에는 우포늪 습지보호지역으로 유명한 창녕이 생물권보전지역 지정을 신청했다. 생물권보전지역 내 일부 장소에서 개발과 이용이 허용되는 것은 관리목적에 따라 보호지역을 구분하기 때문이다. 생물권보전지역은 일반적인 보호지역과 같이 엄격하게 보호되는 ‘핵심구역’과 핵심지역을 둘러싸고 있거나 인접해 있어 환경교육, 레크리에이션, 생태관광, 연구 등 건전한 생태적 활동에 적합한 ‘완충구역’, 농업활동이나 주거지 등으로 이용되는 ‘협력구역’으로 구분한다. 완충구역과 협력구역에서는 개발과 이용이 자유롭다. 물론 무분별한 개발이나 핵심구역에 큰 영향을 끼칠 활동은 제한될 수 있다. 이런 생물권보전지역을 관리하는 데 중요하게 여기는 부분은 여러 이해집단이 관리에 직접 참여하게 하는 것이다. ‘참여적 관리’라고 불리는 방식을 적용해 여러 이해집단의 요구와 기대사항을 충족하기 위해 이해관계자 간에 소통하고 협력하며 발생하는 문제를 해결해야 한다. 지구상에 인간의 손이 닿지 않은 산림은 15%, 바다는 3%밖에 남아 있지 않다고 하니 보호지역 지정은 미룰 수 있는 일이 아니다. 특히 경제선진국으로 인정받은 우리나라는 지구적인 환경보호 활동에도 적극 참여해야 한다. 보호지역 지정이 확대되면서 이에 대한 충돌도 증가할 수밖에 없겠지만 사람과 자연이 함께하고 이해관계자가 직접 참여하는 보호지역이 늘어나 2030년까지 공해 30%를 해양보호구역으로 지정하겠다는 목표를 달성하기를 기대한다.

약을 먹어 병을 치료하거나 증상을 완화하는 것은 인류가 수천 년간 해온 질병에 대한 대응법이다. 먹는 방식과 바르는 방식에 머물고 있는 인류의 약 활용이 새로운 국면을 맞고 있다. 게임이나 앱 등의 소프트웨어를 통해 질병을 치료하는 방식이 점점 더 현실로 다가오고 있는 것이다. 바로 ‘디지털치료제’의 등장이다. 미국 식품의약국(FDA)은 2017년에 페어세러퓨틱스라는 기업이 개발한 약물중독 치료용 앱을 최초의 디지털치료제로 허가했다. 알코올이나 약물에 중독된 사람이 의사의 처방에 따라 ‘리셋’이라는 앱을 설치하고, 앱이 제공하는 조언을 따라 하다 보면 약물에의 의존성을 줄일 수 있다. 이 기업은 마약성 진통제 중독을 치료하는 앱과 불면증 치료용 앱도 개발해 줄줄이 FDA의 허가를 받아냈다. 국내 기업의 움직임도 활발하다. 한 회사는 집중력이 떨어지는 사람들을 위해 가상현실(VR) 기술을 활용한 소프트웨어를 사용해 다양한 과업을 수행하면서 차츰 집중력을 향상시킬 수 있는 앱을 개발하고 있다. 또한 이 회사는 우울증의 다양한 증상을 개선할 수 있는 앱도 개발 중이다. 주의력 결핍 과잉행동 장애(ADHD)로 고통받는 사람들이 늘어나고 있다. 특히 어린아이나 청소년들의 발병이 점점 늘어나고 있는데, 소프트웨어를 통해 ADHD를 완화하거나 치료하려는 노력이 여러 기업을 통해 이어지고 있다. 머지않아 약물 치료와 병행하거나, 독립적으로 사용할 수 있는 ADHD 디지털치료제의 출현이 기대된다. 다른 기업은 폐암 환자나 만성폐쇄성폐질환자가 호흡기 재활을 효율적으로 할 수 있도록 이끌어주는 앱을 개발하고 있다. 이 회사는 의사가 환자의 치료계획을 수립하고 그러한 치료계획에 따라 환자가 일상적 환경에서 효율적으로 회복할 수 있도록 이끌어주는 앱도 개발하고 있다. 앞으로 의사가 다양한 디지털치료제를 처방하고, 그에 따라 환자가 건강을 회복하는 형태의 치료가 차츰 가시권에 들어오게 될 것이고, 그렇게 되면 환자의 치료시기를 놓치지 않고 조기에 암 등 주요질환을 진단하고 대처할 수 있는 시대로 접어들게 될 것이다. 일반적으로 신약을 개발하는 데는 1조원 이상이 소요되고 성공확률도 극히 낮은 것으로 알려져 있지만, 디지털 치료제의 경우 비교적 짧은 시간에 개발가능하고, 임상시험에 소모되는 비용과 시간도 상대적으로 낮다고 한다. 소프트웨어가 전통적 형태의 약을 대체할 수 있을 것인가 고민하던 시기를 지나, 이제 세계 각국의 정보기술(IT) 기업과 제약사들이 본격적으로 디지털치료제 시장을 개척해나가는 단계에 이르렀다. 식품의약품안전처 등 국내 정부기관도 관련 법, 제도에 팔을 걷어붙이고 나섰다. 디지털치료제에 대한 제도적 뒷받침을 통해 우리나라가 이 분야도 선도할 수 있도록 조속한 환경 조성이 필요하다. 기존 투약방식과 결합한 하이브리드 형태의 디지털치료제도 등장하고 있는데, 일본 오쓰카제약과 프로테우스디지털헬스라는 미국 기업은 정신질환 치료에서 꾸준한 약 복용이 중요하다는 점에 착안해, 환자가 약을 복용하게 되면 약에 내장된 센서가 감지한 복용 시각을 스마트폰 앱에 기록하도록 하는 디지털치료제를 개발했다. 센서는 소화돼 몸에 해를 끼치지 않고 사라지며, 환자가 규칙적으로 약을 복용할 수 있도록 돕게 된다고 한다. 디지털치료제가 큰 효과를 보이게 될 분야는 당뇨, 비만 등 만성질환이라는 게 전문가들의 전망이다. 특히 식이조절이나 운동 등이 필수인 만성질환에 소프트웨어 기술을 통한 치료제가 대응을 시작하게 되면, 앞으로 인류 건강에 새로운 돌파구가 생길 수 있을 것이다. 또한 메타버스 기술과 디지털치료제가 접목되면, 사람들은 가상공간에서의 헬스케어 서비스와 오프라인 활동을 결합할 수 있게 된다. 스마트폰, 스마트워치, 각종 스마트 가전기기에 설치된 앱을 통해 자신의 질병을 체계적으로 관리하고, 의사의 처방과 결합해 생활습관 개선, 재활을 훨씬 더 쉽게 해낼 수 있을 것이다. 소프트웨어가 곧 약이 되는 그런 시대가 이미 우리에게 와 있다.

아무리 어린아이라도 ‘쉭’ 하는 위협적인 소리를 내며 공이 날아오면 몸을 숙여 피한다. 그런데 가장 진보된 인공지능(AI)조차 어린아이도 쉽게 하는 이런 동작을 따라 하기 쉽지 않다. 왜냐하면 간단해 보이는 이 동작에도 시각과 청각을 통해 위협을 감지하고 종합적으로 판단해 반응하는 상당히 정교한 뇌의 메커니즘이 필요하기 때문이다. 이 때문에 많은 연구자들은 뇌를 이해하고 이를 모방해 좀 더 사람과 가까운 기계를 만드는 기술개발에 매진한다. 지난 6월, 유럽의 인지과학자, 로봇공학자, 신경생물학자들이 두뇌를 모방해 감각하고 학습하는 매우 단순한 생체 모방 로봇을 선보였다. 이들은 유럽 미래신기술위원회가 선정해 10년간에 걸쳐 10억 유로를 지원하는 플래그십 프로젝트의 하나인 인간 뇌 프로젝트(HBP)의 지원을 받아 연구를 수행했다. HBP는 스위스 연방공대(EPFL)가 수행하는 스위스 국가 뇌연구 프로젝트인 블루브레인 프로젝트(BBP)의 연장선으로 볼 수 있다. BBP의 목표는 쥐의 뇌를 디지털로 재구성하고 시뮬레이션을 통해 뇌 구조와 기능의 기본 원리를 이해하는 것이다. 즉 그동안 밝혀진 많은 뇌연구 결과를 바탕으로 가상 뇌를 만들어 실제 동물의 희생 없이 다양한 환경과 조건하에서 뇌를 연구할 수 있다. 2013년 스위스 EPFL을 방문해 BBP를 총괄하는 헨리 마크램 교수를 만나 이 프로젝트에 대해 이야기할 기회가 있었는데, 이때 마크램 교수로부터 BBP와 궤를 같이하는 EPFL의 또 하나의 흥미로운 프로젝트에 대해 들을 수 있었다. 그것은 스위스 EPFL이 이탈리아와 함께 수행하는 ‘베니스 타임머신’이란 국제프로젝트였는데, 이는 1000년 이상의 역사를 가진 도시 베니스의 문화유산 공개 디지털 아카이브를 구축하고, 이를 통해 베니스의 다차원 모델을 시각화하는 야심찬 계획이다. 기록의 다양성, 방대함 그리고 정확성이 뛰어난 베니스의 행정 문서를 모두 모아 빅 데이터를 구축하고 정보를 결합함으로써 완전한 역사, 정치, 심지어 건물과 동네 전체의 외관과 같은 도시의 과거를 재구성하는 것이다. 즉 ‘베니스 타임머신’ 프로젝트는 과거 우리가 원하는 시점의 베니스 방문을 가능케 한다. 그런데 이 프로젝트의 놀라움은 그 결과물에 있는 것이 아니라 이러한 목표를 달성하기 위해 도입된 많은 새로운 기술이다. 방대한 양의 문서를 스캔하는 자동화를 위해 새로운 로봇 자동화기술이 도입됐고, 손으로 작성된 문서 해독은 새로운 그래픽 인식 알고리즘 기술이 해결했으며, 고문서 보존을 위해 책을 펼치지 않고 내용을 판독하기 위해서 X선 싱크로트론 방사선 기술이, 또 반복되는 단어 문자열의 재배열은 기존 단백질 구조분석 알고리즘 기술이 활용됐다. 1000년을 지나는 동안 파편화된 정보는 이런 과정을 통해 디지털문서로 정리되고, 다시 거대한 그래픽 하에 정리돼 비로소 인류 문화유산으로 재탄생됐다. 세계에 흩어져 있는 많은 뇌연구 정보도 BBP를 통해 연결돼 인류 지식유산으로 재탄생되길 기대한다. 같은 논리로 이 과정에서 많은 새로운 기술이 등장해 뇌연구의 발전을 가속화할 것이다. 뇌는 여전히 인체에 남은 유일한 미지의 영역인 것은 분명하다. 그러나 그동안 많은 전세계 뇌연구자의 노력으로 그 미지의 영역이 조금씩 모습을 드러내고 있다. 또 현대의 정보통신기술(ICT)은 흩어진 정보의 집성과 연구자 간의 소통을 지원한다. 이를 적극 활용해 공개 뇌연구 아카이브를 구축하고 이를 통해 축적된 뇌연구 결과를 정리해 가시화한다면, 우리는 ‘뇌연구 타임머신’을 타고 과거로 날아가 ‘의학의 아버지’라 불리는 히포크라테스가 “뇌는 인간의 지성과 감정을 관장하는 기관이다”라 이야기하는 모습을 지켜보거나, 1906년 노벨생리의학상을 수상한 골지 교수와 카할 교수가 신경세포들이 마치 그물과 같은 구조를 이룬다는 ‘신경그물설’과 신경세포가 특정한 정보에 대응한다는 ‘시냅스설’을 놓고 벌이는 논쟁을 생생하게 관전하다 논쟁에 참여하는 것도 가능하지 않을까. 이런 몽상도 가능케 하는 것이 뇌라는 것은 여전히 신비롭다.

국제화로 세계가 일일생활권으로 연결될 것 같더니 코로나 팬데믹으로 다시 20세기 중반으로 돌아간 느낌이다. 다행히 백신이 개발돼 긴급사용이 승인되면서 사회가 차츰 안정을 찾아가고 나라마다 조금씩 빗장이 풀리는 듯하더니, 최근 들어 델타 변이주가 급속히 확산되면서 다시 2차 팬데믹 우려가 현실화될 조짐이다. 백신 개발의 역사를 보면 18세기 말 영국의 의사였던 에드워드 제너가 천연두에 감염된 소의 혈청으로 약독화 백신(우두)을 개발해 천연두 팬데믹을 종식시킨 이래 19세기 말 파스퇴르의 광견병 백신을 시작으로 황열병, 홍역, 유행성 이하선염, B형 간염, 독감, 자궁경부암, 대상포진 등 다양한 바이러스성 질환에 대해 백신이 개발돼 왔다. 그러나 현재까지 가장 성공적인 백신을 꼽는다면 천연두와 소아마비 백신일 것이다. 1900년도 초반 미국을 비롯해 세계적으로 소아마비가 창궐했고, 1916년 뉴욕은 한 해 수천 명이 사망하는 죽음의 도시가 됐다. 당시 뉴욕시는 수백만 갤론의 물로 거리를 청소하고, 배회하는 고양이를 모두 도살하고, 도시 전체에 살충제를 뿌리는 등 방역에 매달렸으나 효과가 없었다. 이후 소아마비 바이러스가 감염자의 분변과 오염된 물로 전파된다는 사실이 밝혀졌으나 1950년대 초반까지 신규 감염자의 수는 늘어만 갔다. 1921년 당시 프랭클린 루스벨트도 38세에 소아마비에 걸려 물리치료를 받았으나 결국 하반신 불수의 소아마비 장애인이 됐다. 이후 그는 평생을 휠체어에 의지해 생활할 수밖에 없었지만 자신의 신체적 한계를 극복하고 1928년 뉴욕주지사에 당선됐고, 1932년 미국의 32대 대통령으로 선출됐다. 그는 4선 재임 중 63세로 세상을 떠날 때까지 가장 어려운 시기에 미국을 이끈 위대한 대통령으로 국민의 전폭적인 지지와 존경을 받았다. 그는 재임 기간 뉴딜정책으로 1940년 대공황을 성공적으로 극복했으며, 영국의 처칠 수상과 손을 잡고 2차 세계대전을 승리로 이끈 장본인이기도 했다. 루스벨트 대통령의 또 하나의 업적이라면 바로 소아마비 백신 개발에 공헌한 것이다. 2선 재임 시절 그는 소아마비 퇴치를 위해 모금운동을 펼쳤고, 모인 성금으로 소아마비 환자를 돌보는 호흡보조기구를 개발했다. 그리고 소아마비 백신개발 프로젝트를 적극 후원했다. 덕분에 조나스 솔크 박사는 원숭이 신장세포 배양을 통해 소아마비 바이러스를 대량생산하고, 포르말린으로 감염성을 없앤 불활화 소아마비 백신(IPV)을 개발해 1955년 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받았다. 몇 년 후 알버트 사빈 박사가 경구용 소아마비 백신(OPV)을 개발하고, 싱가포르와 러시아에서 대규모 임상을 거쳐 1961년 FDA 승인을 받으면서 IPV-OPV 두 가지 소아마비 백신이 전 세계에 공급됐다. 세계보건기구(WHO) 보고에 따르면 1979년 미국을 필두로 유럽과 동남아를 거쳐 2020년에는 아프리카 전역에서 소아마비가 종식됐고, 2020년 말 파키스탄과 아프가니스탄에만 수백 명의 환자가 남아 있어 머지않아 소아마비도 천연두처럼 지상에서 사라질 것으로 전망된다. 루스벨트 대통령이 소아마비 환자가 됐을 때 그의 정치 생명은 끝날 수도 있었다. 그러나 그는 보통사람과는 다른 선택을 했고, 결국 역사에 길이 빛나는 업적을 남긴 대통령이 됐다. 유대인으로 나치 강제수용소에서 살아남은 빅터 프랭클은 그의 책 ‘죽음의 수용소에서’에서 극한 상황에서도 자극과 반응 사이 선택의 자유가 있고, 그 선택에 따라 결과는 크게 달라진다고 이야기한다. “나를 죽이지 못하는 것은 나를 더욱 강하게 만든다”는 프리드리히 니체의 말처럼, 어쩌면 최악의 상황이 우리 속에 내재된 초인적 능력을 끄집어내는 기회가 아닐까? 삶에서 겪는 크고 작은 역경이 어떤 사람에게는 걸림돌이 되는가 하면 어떤 사람에게는 디딤돌이 돼 세상을 이끄는 지도자가 되기도 한다. 리처드 바크는 그의 책 ‘갈매기의 꿈’에서 난관을 극복하고 ‘높이 나는 새가 멀리 본다’고 했다. 스티브 잡스가 남긴 말 “Stay hungry! Stay foolish!(안주하지 말고, 늘 우직하게)!” 최근 회자되는 ‘결핍이 경쟁력’이란 말이 새롭게 마음에 와 닫는다.

인공지능(AI), 기술 패권, 탄소제로, 감염병, 최근 화두가 되고 있는 키워드다. 얼핏 보면 제각각인 것 같지만 모두 과학기술에 기반한 이슈라는 공통점이 있다. 이러한 글로벌 난제를 해결하기 위해서는 그 나라의 과학기술 혁신 역량이 중요한데 가장 기초가 되는 것이 이공계 대학이다. 대학이라는 이름 때문에 대학을 교육기관으로만 인식하기 쉽지만, 과학기술 혁신 생태계 내에서 이공계 대학은 다양한 역할을 소화하는 멀티플레이어이다. 대학의 역사는 기원전 387년쯤 플라톤이 설립한 ‘아카데미아’까지 거슬러 올라가지만, 근대적 의미의 대학은 12세기쯤 설립된 이탈리아 볼로냐 대학, 영국 옥스퍼드 대학 등 이라고 할 수 있다. 이들 초기 근대 대학은 고등교육이라는 대학의 첫 번째 역할을 확립하는 데 크게 기여했다. 그러나 르네상스 이후 새로운 지식을 만들어내는 과학적인 연구 방법론이 정립되고 두 차례의 세계대전과 전후 미국 연구중심 대학의 괄목할 만한 성장을 계기로 대학의 연구 기능도 강조돼 왔다. 대학이 기존의 지식을 후학들에게 가르치는 것을 넘어 학문의 최전선에서 새로운 지식을 탐구하고 만들어 내도록 주문한 것인데, 이 연구 기능이 대학의 두 번째 역할이라고 볼 수 있다. 이처럼 교육과 연구가 대학의 전통적인 주요 기능으로 인식돼 왔으나, 1980년대 미국이 대학의 특허를 민간에 기술이전 하도록 장려하는 ‘바이·돌법’을 제정한 것을 계기로 ‘기업가적 대학’이라는 제3의 역할이 강조되기 시작했다. 지식의 전달(교육)과 생산(연구)은 물론 확산(기술이전)까지 지식 관리의 전 주기적 임무를 주문한 것이다. 이처럼 이공계 대학의 역할이 다변화된 것은 과학기술 혁신 프로세스가 복잡하게 변화하고 있기 때문이다. 빠르게 기술이 발전하고 다양한 분야가 융합되는 불확실성 시대에서는 단계별 역할을 분업하는 시스템보다 여러 역할을 동시에 해내는 멀티플레이 시스템이 효과성·효율성 측면에서 유리할 수 있다. 대학이 사람을 키워내는 기관인 동시에 지식의 전주기적 관리라는 다양한 기초적 역할을 동시에 해주고 있기 때문에 기업들은 불확실한 중장기 기초연구에 투자하는 대신에 기존 지식을 재조합하면서 빠르게 새로운 제품과 서비스를 출시할 수 있는 것이다. 이처럼 이공계 대학에게 다양한 역할을 주문하고 있지만, 안타깝게도 우리나라의 이공계 대학 정책은 부처별로 파편화돼 있다. 교육당국은 글로벌 경쟁을 해야 하는 이공계 대학 특성을 고려하지 않고 보편적 교육에 기반한 공유대학을 추진하고 있으며, 제3의 역할과 관련된 산학협력 정책은 부처별로 각기 다른 법령과 정책들로 분절돼 있다. 바둑 두는 사람은 하나인데 훈수 두는 사람은 여럿인 셈이다. 글로벌 스탠더드에 맞지 않는 규제도 문제다. 이공계 대학이 과감한 혁신을 시도하도록 규제를 완화해도 모자랄 판에 수업시수나 출석부 보관의무 준수 여부를 감사해 징계하고 있으니 말이다. 대학 재정도 심각한 문제다. 우리나라가 경제협력개발기구(OECD) 평균 이하의 고등교육 지출을 하고 있는 가운데 13년째 대학 등록금이 동결돼 있어 상당수 대학이 만성적인 재정적자를 기록하고 있다. 대학이 재정 문제로 해외 학술지 구독과 특허등록비 지원을 줄여나가고 있고, 대출을 받아 연구장비를 마련하는 신임 이공계 교원까지 생겨나고 있다. 교육·연구·기술이전 중 어느 하나라도 제대로 이루어지기 힘든 실정인 것이다. 역사적으로 대학의 역할이 확장돼 온 만큼 멀티플레이어가 된 이공계 대학이 혁신을 선도할 수 있도록 수월성을 강조하고 글로벌 스탠더드에 맞지 않는 규제는 과감히 철폐해야 한다. 코로나19 상황에서 백신을 만들어낸 나라, 기술 패권 경쟁에서 우위를 점한 나라, AI 기술을 선도하고 있는 나라, 탄소중립 이슈를 제기하고 있는 나라들은 모두 세계적 수준의 이공계 대학을 가진 나라다. 기본기 없이 과학기술 혁신을 논할 수 없다. 이공계 대학이 스스로 혁신할 수 있도록 수월성과 글로벌 스탠더드를 강조할 떄이다. 이공계 대학 샌드박스 수준의 과감한 규제 완화가 필요하다.

자녀를 낳아 키우는 일이 쉽지 않다는 데 대부분은 동의할 것이다. 과거보다 육아 정보를 쉽게 찾아볼 수 있고 육아를 도와주는 기발한 상품도 많지만, 육아는 여전히 힘들다. 사람이 다른 동물에 비해 육아가 힘들다고 주장하기도 한다. 생물인류학자인 셔우드 워시번은 ‘도구와 인간의 진화’에서 인간은 직립보행으로 인해 골반 크기가 줄어들었고, 좁은 골반을 통해 나올 수 있는 정도의 크기까지만 엄마 배 속에서 자라다 세상에 나오다 보니 미숙한 상태라고 주장했다. 사람의 부모는 다른 동물보다 연약한 아기를 살뜰하게 보살펴야 한다. 더욱이 복잡한 사람의 뇌는 다양한 기능을 수행하기 위해 많은 시간이 필요하고, 기본적인 육아 기간도 길어져 태어나자마자 걷고 매달릴 수 있는 다른 야생동물보다 육아가 힘들 수도 있다. 하지만 다른 야생동물도 육아가 힘들긴 마찬가지다. 여름 철새인 제비는 알에서 깨어나 둥지를 떠나기 전까지 어미는 하루에 400번 이상 새끼에게 먹이를 가져다준다. 활동시간이 12시간 정도이니 1~2분에 한 번씩 먹이를 가져다주는 셈이다. 미국 캘리포니아의 태평양 협곡에서는 4년 5개월 동안 알을 지키고 있는 심해 문어 한 마리가 발견됐다. 그 오랜 시간 동안 알을 지켰고, 알이 부화할 무렵 어미는 굶주리고 지쳐 죽었다. 천천히 자라는 새끼 오랑우탄은 적어도 생후 2년 동안 어미에게 달라붙어 생활한다. 그런데 인도네시아 탄중 푸팅 국립공원에서는 8살이 될 때까지 아기에게 모유 수유한 오랑우탄이 있었다. 갓 태어난 돌고래는 태어난 후 한 달 동안 잠을 자지 않고 깨어 있다. 하루에 5~8시간 동안 잠을 자던 어미도 그 기간 전혀 잠을 자지 않는다. 귀신고래는 먹이가 풍부한 차가운 바다를 좋아하지만, 새끼의 안전을 위해 포식자가 적은 따뜻한 바다로 이동한다. 먹이가 부족한 따뜻한 바다에서 아이를 키우는 동안 어미는 체중의 약 4분의 1이 빠진다. 이런 사례들은 야생동물의 모성애를 설명할 때 자주 이야기하는 것이지만 사람으로서 보면 ‘독박육아’의 사례이기도 하다. 억울할 수 있는 야생동물 아빠의 입장도 들어봐야 정확히 알 수 있겠지만 어미가 단독으로 새끼를 양육하는 동물에게서 관찰된 것이다. 야생동물의 양육방식은 새끼에게 영양분을 전달하는 방식에 따라 달라진다. 자신의 새끼에게 먹이를 가져다줄 필요가 없는 대부분 양서류와 파충류는 알을 낳고 떠나지만, 새끼에게 연신 먹이를 물어다 줘야 하는 조류(鳥類)는 종의 80% 이상이 아빠와 엄마가 공동으로 육아에 참여한다. 수유로 영양을 전달하는 포유류에서는 기본적으로 암컷이 새끼를 기르지만, 약 5000종의 포유류 중 사회적 일부일처제를 가지는 3~5% 미만은 아빠도 육아에 참여한다. 공동육아는 최소한 포유류에서 사회적 일부일처제의 전제조건이거나 최종산물로 설명한다. 공동육아를 택한 포유류는 일부다처제를 통해 자신의 유전자를 널리 퍼뜨리는 것보다 암수가 협력해 새끼를 안전하고 건강하게 키우는 것을 택한 동물이다. 일부일처제인 포유류가 아니더라도 무리가 공동으로 육아하는 동물도 있다. 암컷이 무리를 이끄는 코끼리는 암컷 코끼리가 자신의 새끼를 돌보는 일을 무리의 다른 어린 암컷에게 맡기기도 한다. 어미 암컷은 휴식시간을 갖고 육아도우미가 된 어린 암컷은 언젠가 자신이 낳은 새끼를 기르는 데 필요한 기술을 배우게 된다. 그리고 회색늑대는 출산한 어미에게 무리의 다른 회색늑대가 음식을 가져다주기도 하고, 새끼가 조금 크면 육아도우미의 역할을 하기도 한다. 결국, 사람이나 야생동물이나 힘든 육아는 누군가가 도와줘야 한다는 것이다. 그것이 안정적인 집단을 유지하게 한다. 코로나19로 사회 보육체계가 정상운영되지 못하면서 부모의 육아 부담이 증가했다고 한다. 지금도 육아를 지원하는 여러 정부 사업이 있지만 코로나19 상황에서 드러난 부족한 부분은 온전히 부모의 몫으로 남아 있다. 이번 기회에 조금 더 적극적이고 폭넓은 육아지원 체계를 마련해 부모의 수고를 덜어 주길 기대한다. 도윤호 공주대 교수 생명과학

우리나라의 연구자 1인당 연구개발(R&D) 예산은 세계 최상위권이다. 그렇지만, 우리는 여전히 자동차에 쓰이는 전용반도체를 외국에 의존하고 있고, 신재생에너지나 전기자동차 도입이 부진한 편이다. 백신을 하청생산하는 기업은 여럿 있지만 백신 개발에 뛰어들어 세계를 선도하는 기업은 아직 나타나지 않고 있다. 연구개발의 양적 팽창은 단기간에 이루었으나, 정말 인류가 필요로 하는 핵심 기술 역량에서는 부족함이 많다. 더욱 암담한 측면은 교육에 있다. 기후변화의 영향을 많이 받는 나라이지만 1인당 플라스틱 쓰레기는 가장 많이 배출하는 나라 중 하나다. 교육이 부재하기 때문이다. 그렇다면 디지털은 앞서가고 있을까. 최근 국제학업성취도평가(PISA) 결과는 한국인의 디지털 리터러시 교육수준이 경제협력개발기구(OECD) 하위권을 기록하고 있음을 보여주고 있다. 게임을 즐기는 초중등 학생은 많지만, 게임을 어떻게 즐겨야 과의존하지 않고 소기의 스트레스 해소 효과를 얻을 수 있는지 가르쳐주는 교과는 없거나 부실하다. 화상 채팅을 이용하는 청소년은 많지만, 거기에 존재하는 피싱이나 사기에 속지 않는 방법을 알려주는 교육은 없다. 단지 청소년의 스마트폰, PC사용을 통제하는 앱만 있을 뿐이다. 그래서 학생들은 부모와 학교의 눈길을 피해 스마트폰을 사용하다가 중고 거래 사기를 당하거나, ‘몸캠피싱’을 당하거나, 스팸 문자를 클릭했다가 용돈을 다 털리곤 한다. 그렇다면 왜 우리의 정보기술 교육은 뒤처져 있는 걸까. 바로 교대, 사범대학의 커리큘럼에 수십 년간 존재해온 과목들이 가지고 있는 뿌리가 너무 단단하기 때문이고, 그런 과목들에 기대어 살아온 수많은 기득권층이 있기 때문이다. 여기에 새로운 정보, 디지털 관련 교과들이 비집고 들어갈 틈이 없다. 우리 교육의 문제는 얼마나 가르치느냐보다, 무엇을 가르치느냐에 있다. 이제 2년마다 전 세계의 정보량은 두 배로 늘어난다. 과거 수십 년간 생성될 정보가 이제는 수개월이면 만들어지는 세상이다. 이러한 정보과잉의 시대에서 우리는 정보를 고르는 안목과 다양한 정보를 통해 얻는 넓은 시야를 학생들에게 제공해야 한다. 그렇지만 우리는 여전히 주어진 지식을 단기간에 암송하는 능력으로 학생들을 평가한다. 학생들은 자신만의 이야기를 쓰고, 말하는 데 두려워하도록 키워지고 있다. 과학기술 정책과 교육 정책은 서로 상관이 없어 보이지만 지식을 바라보는 우리의 시각을 반영한다는 점에서 연관이 있다. 우리는 한강의 기적을 통해 엄청난 교육열로 무엇을 해낼 수 있는지 입증했다. 지식의 보편화를 통해 문맹을 없애고 또래의 70% 이상이 대학에 진학하는 사회를 만들어냈다. 하지만, 앞으로는 가짜정보를 진짜와 비교해서 가려내는 능력을 갖고, 자신만의 이야기를 말로, 글로, 음악으로, 예술로 풀어낼 수 있는 이야기꾼을 길러야 한다. 그러한 이야기는 결국 다양한 지적 경험에서 나오며, 자신의 선호와 취향에 따라 기존의 지식을 독창적으로 재해석하고 다양한 이야기를 마음껏 만들어보는 교육을 통해서만 가능하다. 그렇다면 어떻게 해야 변화를 이끌어낼 수 있을까. 과학기술 정책이나 교육 정책이나 수요자 중심으로 사고해야 기득권의 벽이 깨진다. 수요자는 누구일까. 현재 학교를 다니는 학생과 학부모일 수 있겠다. 하지만, 더 중요한 수요자는 지금의 학생을 미래에 고용할 기업과 공공기관과 그들에게 투자를 결정할 투자자와 시민이라고 할 수 있다. 결국 현재 기득권의 고리를 내려놓고 미래 세대를 위한 다리를 놓는 마음으로 과학기술과 교육을 다뤄야 한다. 2019년 그레타 툰베리라는 소녀가 유엔에서 미래세대에 대한 어른들의 무관심을 질타했다. 기후변화, 신재생에너지, 빈부격차 등 글로벌 이슈를 해결할 디지털 세대를 기르는 교육정책과 과학기술 정책을 가질 때가 됐다. 김장현 성균관대 교수 인간컴퓨터상호작용학

4차 산업혁명의 시대를 사는 우리는 인류 역사상 가장 급격한 변화를 경험하고 있다. 이렇게 변화의 속도가 빠른 현대사회에서 교육의 역할은 무엇이며 어떤 준비를 해야 하는가에 대해, 2018년 열린 국제교양교육포럼에서 다룬 바 있다. 여기서 김도연 전 포스텍 총장은 “대학은 배운 사람을 사회로 배출하는 패러다임에서 평생 배울 수 있는 역량을 갖춘 사람을 사회에 배출하는 패러다임으로 바뀌어야 한다”고 강조하였다. 필자는 이 말에 전적으로 동의한다. 그간 대학은 사회 혹은 산업체가 필요로 하는 ‘쓸모 있는 사람’을 키우는 데 몰두하였다. 그런데 그 쓸모 있는 사람들이 인공지능과 다른 기술들로 대체되는 미래사회, 과연 대학의 역할은 무엇일까? 아마도 그때 대학은 ‘쓸모가 무엇인지를 고민하는 개인’을 위한 배움의 장소가 되어 있지는 않을까? 생각을 정리해 보고자 다른 나라는 이런 사회 변화에 대응하기 위해 어떤 고민을 하고 있는지 한번 알아보자. 미국의 경우 사회 변화에 대비하기 위해 혁신적인 교육을 도입한 대학들이 있다. 먼저 올린공대는 전교생 300명 규모의 작은 대학이지만 혁신적인 공대 교육방식을 도입하였다. 이론을 배우고 적용원리를 가르치던 기존의 교육방식을 버리고 신입생부터 프로젝트 중심의 공대 교육을 진행하였다. 1학년 때부터 현장교육을 통해 수요자나 소비자 중심의 마인드를 배우면서 이 과정에서 자기주도적으로 사고하는 법을 터득한다. 하비머드대학은 모든 전공이 STEM(science, technology, engineer, mathematics) 분야로만 이뤄진 전교생 900명 규모의 작은 대학으로, 학생들은 광범위한 수학과 과학 교육을 받으며 미래사회가 필요로 하는 과학자, 공학자, 수학자로 성장한다. 언뜻 보기에는 과학기술 교육에만 특화된 대학처럼 보이나 하비머드대학은 훌륭한 과학자나 공학자가 되려면 먼저 생각하는 능력을 갖추고 그 생각을 글로 옮길 수 있는 능력과 소통하는 능력을 갖춰야 한다고 믿기 때문에 인문교육의 중요성을 매우 강조한다. 애플사의 CEO 스티브 잡스가 잠시 재학했던 대학으로 더 유명한 리드 칼리지는 전공을 불문하고 모든 학생들에게 ‘인문학110’ 프로그램을 의무적으로 듣도록 하며 인문학적 소양을 강조한다. 미국 대학 중 가장 차별화되고 혁신적인 커리큘럼으로 유명한 세인트존스 칼리지는 모든 수업을 일방적인 강의가 아니라 토론수업으로 운영한다. 한 예로 수학의 경우, 4년간 수학의 본질과 실생활에서 수학이 왜 필요한지를 연구하며 토론하는 수업으로 채워져 있다. 또 4년간 학생들은 대략 200권의 고전을 읽고 토론하고 에세이를 쓴다. 미래를 예측하고 대응하는 가장 좋은 방법은 오로지 과거를 깊이 탐색하는 것이란 이 대학의 철학이 담긴 가장 대표적인 교육과정이다. 정리해 보면, 혁신적인 교육과정을 운용하는 이들 대학의 공통점은 인문학 교육을 강조하고 일방향 강의를 통한 정보전달이 아닌 토론 등을 통한 자기주도적 학습 기회와 작은 규모의 장점을 살린 교수·학생 간의 긴밀한 소통 기회를 제공한다. 결국 불확실한 미래사회를 대비하는 데는 전문적인 지식만큼이나 자기주도적인 학습과 인문교육, 그리고 사람 간 소통을 통해 축적되는 역량이 중요하다는 것이다. 안타깝게도 우리나라 학생들은 어릴 때부터 시작된 치열한 입시 위주 주입식 교육으로 자기주도형 학습능력을 키울 기회를 제공받지 못했고, 미래를 위한 핵심역량 함양을 위한 인문학 교육도 제대로 받지 못하는 것이 현실이다. 이에 대학은 규모의 게임에서 벗어나 개별 학생들의 니즈를 채워 줄 교육에 대해 고민하는 미래대학으로의 변화를 제안해 본다. 작은 규모에서 오는 한계는 대학연합체를 통해 최소화할 수 있을 것이다. 이곳에서 우리 학생들은 인간을 성찰하고 세상을 바라보는 자신만의 비판적 사고를 배워 급격하게 변화하는 미래사회에서도 홀로 빛나는 자신만의 브랜드를 만들 수 있는 기획전문가로 성장하길 기대해 본다. 문제일 대구경북과학기술원 교수 뇌·인지과학전공

임계질량(critical mass)이란 원자력 분야 물리학적 용어로, 사전적 의미는 ‘지속적 핵분열에 필요한 최소질량’을 말한다. 이 개념이 인문 사회과학에서 차용되어 개인이나 사회적 변화를 위해 지불해야 할 인내, 노력, 투자의 분량 등으로 이야기되기도 한다. 백지연씨는 이 개념에 착안하여 2011년 ‘크리티컬 매스’라는 책을 써서 공전의 히트를 거듭하였고 지난해 21판을 발행하였다. 꽃은 15도가 되어서야 피고, 물은 100도가 되어야 끓는다. 14.5도까지도 꽃은 필 기미가 보이지 않고, 99도에서도 물은 아무런 변화가 없어 보인다. 결국 변화는 마지막 1퍼센트가 결정한다. 임계질량과 비슷한 개념이 생명과학에도 존재한다. 바로 ‘강력한 정지명령’(strong stop) 이다. 댐에 물이 차오를 때까지 수문 바깥쪽에는 변화가 없듯이, 몸 안에 어떤 반응이 일어나려면 반드시 이전 반응이 역치 값(threshold)에 도달해야 하고, 그 값에 이를 때까지는 다음 반응이 일어나지 않는다는 법칙이다. 자란다는 것은 몸의 세포 수가 늘어나는 것이다. 세포 수가 늘어날 때 세포는 정확하게 세포주기(cell cycle)를 거치게 된다. 세포주기란 세포가 증식 신호를 받으면 휴지기에서 제1 간기(G1기)를 거쳐 DNA 합성기(S기)를 지나고 제2 간기(G2기)를 거쳐 마지막에 세포분열(M기)까지 이르는 일련의 과정을 말한다. 세포주기(G1/S/G2/M)는 단계별로 다음 단계 진입에 필요한 모든 조건이 갖추어지고 점검이 완료될 때까지는 절대 다음 단계로 넘어가지 않는다. 이를 strong stop이라 한다. 그리고 strong stop으로 직전 반응이 역치 값에 이른 것을 확인하고 다음 단계의 문을 여는 점검 인자를 관문 단백질(check point protein)이라 한다. 모든 생명체에는 이 관문 단백질이 존재하며, 놀랄 만큼 정확하고 철저하게 strong stop의 원칙을 고수하며 성장한다. 식물은 이 법칙에 의거해 뿌리를 내리고 자라서 열매를 맺는다. 동물과 사람도 이 법칙을 따라 성장한 세포가 장기와 조직을 구성하고 각자의 역할을 감당함으로써 다양한 환경과 여건에서도 몸을 건강하게 유지한다. 만일 원칙이 정확하게 작동하지 못할 경우 세포는 죽거나 살아남아도 정상적으로 작동하지 못한다. 이러한 세포가 누적되면 조직이나 장기에 기능 이상이 생기게 되고 심하면 암세포가 되어 몸을 파괴한다. 교육에도 이 strong stop의 원리는 적용되는 것 같다. 장자크 루소는 그의 책 ‘에밀’에서 사람의 성장을 5단계로 나누면서 각 단계별로 경험하고 채워야 할 정서적·지적 분량이 있다고 보았다. 오늘날 우리나라 공교육이 무너진 원인을 이 이론으로 재해석해 본다면 초중고 학년별·단계별로 채우고 점검되어야 할 교육의 strong stop 시스템이 조기교육, 학원, 과외, 학생인권조례 등으로 무너졌기 때문이다. 세포 성장에 strong stop 원리가 무너지면 비정상적인 세포가 만들어지고 이런 세포들로 구성된 조직이나 장기는 임계질량을 감당하지 못해 몸에 병이 생기듯, 단계별로 채워지고 점검되어야 할 순리적 교육과정을 거치지 못한 채 어른이 된다면 사회적 성공은 고사하고 한 가정을 꾸리는 데 요구되는 임계질량도 감당하기 어려울 것이다. 임계질량, 지난한 고통의 훈련과정에도 아무런 변화가 없어 보일 때 마지막 1퍼센트까지 인내할 수 있는가가 성숙과 성공의 비결이다. 팔굽혀 펴기를 하면서 10개에 하나를 더하는 것은 어렵지 않다. 그러나 죽을 힘을 다해 50번을 했는데 한 번을 더하는 것은 이야기가 다르다. 축구선수 이영표씨의 이야기다. 이 50에 +1 이것이 크리티컬 매스요 한 단계 성장의 관문단백질이다. 결국 동일 분야에서 성공한 사람과 실패한 사람의 차이는 능력 보다 크리티컬 매스까지 인내의 분량이란 이야기다. 합당한 대가를 지불하지 않고 얻은 것은 결국 부메랑이 된다. 명품처럼, 지위도 명예도 거기에 합당한 대가를 지불한 사람이 누릴 때 아름다운 것이요 그런 사람이 사랑과 존경을 받을 때 이 나라는 건강한 사회가 될 것이다. 배용수 성균관대 교수 생명과학

코로나19가 장기화하면서 국민의 피로감도 고조되고 있다. 그러나 선진국을 중심으로 백신 접종이 빠르게 진행되면서 팬데믹 종식의 희망이 보이고 있다. 최근 영국의 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 대학의 연구진이 백신 접종자 8517명을 대상으로 실시한 조사에 따르면, 백신 1회 접종 시 약 96%의 확률로, 2회 접종 시 약 99%의 확률로 항체가 형성되었다 한다. 만 1년도 안 되어 기적적으로 개발된 백신의 효과성이 데이터로 입증되고 있는 것이다. 지금이야 백신 접종이 전 세계에서 진행되고 있으니, 새로운 질병이 나타나도 금방 백신을 만들 수 있다고 생각할 수 있겠다. 하지만 백신을 만드는 것은 상당히 어려운 일이다. 통상 백신을 만드는 데 최소 5년 이상이 소요되며, 백신을 개발하기 위한 사전연구까지 더하면 약 10년의 기간이 필요하다. 보통 제약 산업에서는 10년간 1조원을 쏟아부어야 상업적 성공을 거둘 신약을 개발할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 코로나19가 발생하고 나서 만 1년도 되지 않아 백신이 개발되었다. 더욱이 불안정성 때문에 만들기 힘들다고 알려진 mRNA(메신저 리보핵산) 기반의 차세대 백신이 가장 먼저 개발되어 사용승인을 받았으니 기적이나 다름없다. 과학기술이 위기에서 그 빛을 발한 것이다. 이 같은 사건은 과학기술이 놀라운 속도로 발전을 거듭하고 있으며 경제적, 사회적으로 얼마나 중요한지를 시사하고 있다. 인류가 현재의 범지구적 위기를 슬기롭게 극복하고 있는 것은 결국 과학기술 덕분이다. 감염병의 위기 때문에 사람들의 이동이 제한되는 가운데에서도 경제활동이 가능한 것은 온라인 화상회의 시스템과 광대역 통신망 같은 과학 기술적 발전이 있었기 때문이다. 코로나19 진단키트를 개발하여 방역선진국으로 주목을 받을 수 있었던 것도 유전자 분석과 진단 키드 개발기술에 대한 과학기술 투자가 선행되었기 때문이다. 물론, 과학기술의 활약은 코로나19에 한정된 반짝 활약이 아니다. 인류의 역사를 돌이켜보면 수많은 난관이 있었고 결국 과학기술이 그 해결책을 제시해 왔다. 환경오염 없는 자율주행 자동차가 운행되는 것도, 암의 완전정복이 머지않은 것도, 화성으로의 이주가 현실이 될 가능성이 높아진 것도 과학기술의 눈부신 발전 덕분이다. 다만, 인류가 이룬 과학 기술적 업적에 심취하기 전에 우리의 현주소가 어떤지도 냉철히 돌이켜볼 필요가 있다. 현재, 백신을 자체 개발하여 감염병 정복을 주도하고 있는 나라들이 미국, 영국 등 모두 기초과학이 발달한 국가라는 점은 시사하는 바가 크다. 비록 우리나라가 한국전쟁의 잿더미 속에서 출발하여 60여년 동안 눈부신 발전을 거듭해 왔지만, 기초과학 선진국들이 몇백년에 걸쳐 쌓은 ‘내공’을 따라잡기는 부족한 면이 있다. 백신 개발 국가의 저력은 하루아침에 얻어진 것이 아니기 때문에, 보다 정교한 R&D(연구개발) 전략과 상당한 노력, 그리고 공격적인 투자가 필요하다. 불과 몇십년 전만 해도 과학기술 중심사회라는 말이 피상적인 구호처럼 사용되었지만, 이제 과학기술은 선택이 아닌 필수가 되었다. 경제, 사회는 물론 문화까지도 과학기술이 발전의 원동력 역할을 하고 있으며, 심지어 정부행정도 전자정부를 넘어 인공지능에 기반을 둔 지능형 정부로의 전환이 이루어지고 있다. 관세 같은 전통적 무역장벽도 ‘RE100’(기업이 사용하는 전력 100%를 재생에너지로 충당하겠다는 캠페인)처럼 환경보호를 내세운 기술장벽으로 대체될 수 있다. 결국 미래사회의 핵심은 과학기술이기 때문에 지금 우리의 선택이 중요하다. 그동안 잘해 왔고 더 잘할 수 있다. 조만간 백신 개발 국가 반열에 올라서야 하지 않겠는가? 안준모 고려대 교수·행정학