20세기 후반부터 현재까지 생태학의 최대 연구 주제는 기후변화이다. 지난 60여년 동안 기후변화와 관련해 출판된 국제논문(SCI 논문) 수만 33만건에 이른다. 하루에 15편 이상 출판된 것이다. 기후변화는 수십년 또는 그 이상 동안 세계적 규모의 기후체계나 지역적 기후가 점차 변하는 것을 말한다. 기후변화는 아주 오래전부터 진행되었지만, 최근 변화폭이 과거보다 훨씬 크고 빠른 것이 문제가 된다. 지구 온도는 과거 1만년 동안 섭씨 1도 이상 변한 적이 없었지만 지난 100여년 사이에 0.85도가 올랐다. 해수면도 1993년에 비해 2016년에 74mm 이상 상승했고 불볕더위나 집중강우도 과거보다 빈번하게 일어난다. 지구 온도가 1도 오르면 고산우림지대의 절반이 감소하고 북극의 얼음이 녹기 시작한다. 희귀동물들은 서식지가 사라져 생물다양성에 심각한 위기를 겪게 된다. 극단적으로 지구 온도가 6도 오르면 육지와 바다 생물의 95%가 전멸하고 인류의 생존 가능성도 희박해진다. 195개국이 참여한 2015년 파리기후협약에서 “2100년까지 지구 평균온도가 산업화 이전보다 2도 이상 상승하지 않도록 하고, 1.5도 선을 넘지 않도록 노력한다”라고 의결했다. 우리나라도 기후위기에 대응하기 위해 ‘2050 탄소 중립 계획’ 등 다양한 정책을 펴고 있다. 기후변화가 사람을 포함한 생태계의 생존에 절대적인 영향을 끼칠 수 있는 만큼 이에 대한 반론도 크다. 기후변화 회의론자들은 기후변화를 강조하는 과학자들이 인류의 안녕보다는 연구비 확보에 더 관심이 있다고 비판한다. 그리고 기후변화의 극단적인 결과와 예측을 제시해 일종의 ‘기후변화 공포마케팅’을 하고 있다고 주장한다. 전 세계 수많은 과학단체에서 “기후변화는 분명한 사실이고 인간 활동으로 배출되는 온실가스가 기후변화의 주된 요인이다”라고 여러 차례 성명을 발표했지만 회의론자들의 주장은 계속되고 있다. 대중은 이런 과학문제에 대한 과학자들 간의 논쟁에 참여하지 않는다. 하지만 과학적 사실에 논쟁을 일으켜 혜택을 얻는 이해집단이 존재하거나 정치이념이 이런 논쟁과 만나는 경우 대중도 과학문제에 대해 각기 다른 태도를 형성한다. 그리고 이견이 있는 집단과는 서로 극명하게 대립한다. 기후변화가 여기에 해당하는 사례이다. 우리나라에서는 기후변화에 대해 완벽한 ‘합의’가 이뤄진 것처럼 보인다. 글로벌 조사네트워크가 기후변화에 대한 인식 정도를 조사하기 위해 2019년 10월부터 12월까지 세계 39개국 성인 2만9368명에게 기후변화와 관련된 몇 가지 주장에 대해 동의 여부를 조사하였다. 그중 한국의 응답자들은 ‘지구온난화로 이어지는 기후변화가 있다’(95% 동의, 상위 2위), ‘지구온난화는 인간 활동의 결과다’(93% 동의, 상위 4위), ‘지구온난화는 인류에게 심각한 위협이다’(93% 동의, 상위 5위)라는 주장에 대해 동의율이 각각 90%를 넘어 39개 조사대상국 중 최상위권에 속했다. 우리나라에서 기후변화의 주된 주장에 대중도 ‘합의’한 건 놀라운 일이다. 기후변화는 우리의 직관이나 감각으로 인지하기 어려운 규모와 시간대에 진행되는 현상이라서 기후변화를 연구하는 과학자들조차도 몇 가지 기후변화 증거에 대해 ‘합의’하는 데 상당한 시간이 필요했다. 우리는 매우 복잡하고 과학으로 검증하기 어려운 기후변화의 주된 주장에 ‘합의’를 한 것이다. 우리 사회에는 기후변화와 관련한 이해집단이 거의 없거나 기후변화 주제가 정치이념과 결합하지 않았기 때문에 빠르게 ‘합의’했을 수도 있다. 어찌 됐건 ‘합의’됐기 때문에 소모적인 논쟁으로 치러야 하는 비용을 줄일 수 있다. 요즘 사회적 논쟁이 극심한 코로나 백신의 안전성은 기후변화와 비교하면 간단한 문제이다. 실험조건을 통제하고 실험을 반복하면서 인과관계를 과학적으로 증명할 수 있는 문제로 쉽게 ‘합의’할 수 있지 않을까 생각한다. 백신에 대해 이해집단도 없고 정치이념이 영향을 줄 리 없는 모두의 생명에 대한 문제이기 때문에 완전한 ‘합의’가 조만간 이뤄질 거라 믿는다. 도윤호 공주대 교수·생명과학

요즘 인공지능, 알고리즘이란 단어를 마치 전가의 보도처럼 활용하는 경향이 눈에 띈다. 수만장의 CT(컴퓨터단층촬영)나 MRI(자기공명영상장치)를 학습하고도 질병 예측에 있어서 100% 정확한 인공지능은 아직 없다. 다만, 맥락에 따라 숙련된 전문의가 판정하는 것보다 더 정확한 경향을 보인다는 점에서 대단하다는 것이다. 그럼에도 불구하고 인공지능이 판정하는 것을 고민 없이 그대로 수용해서 질병이 없는 거로 판정했다가 나중에 틀렸다고 밝혀진다면? 환자는 적당한 치료 시기를 놓치고 심지어 생명을 잃게 될 수도 있다. 있는 질병을 없다고 판정하는 ‘오류음성(False Negative)’의 결과는 사람의 목숨을 좌우할 정도로 치명적일 수 있다. 그래서 인공지능이 도출한 결과를 인간이 재평가하고 오류 가능성을 최소화해야 한다는 주장이 나온다. 이렇게 오류 가능성을 인정하는 겸손이야말로 인간과 기계 모두가 갖춰야 할 덕목이 되었다. ‘안녕, 인간’이라는 헤나 프라이의 책을 보면 연방공무원의 실수 하나로 무려 10여년간 미국에 입국하지 못한 ‘라히나 이브라힘’이라는 건축가의 사례가 나온다. 네 아이의 엄마인 그녀가 자신의 삶의 터전인 미국에 들어가지 못한 오류는 사람이 저지른 오류이기도 하지만, 비슷한 이름을 가진 단체를 혼동해 입국금지 대상으로 판정한 컴퓨터 시스템의 오류까지 겹쳤기에 가능했다. 인간과 컴퓨터가 협업해서 한 사람의 인생에 지대한 타격을 준 것이다. 알고리즘에 대한 흔한 오인은 바로 ‘알고리즘은 공정하다’는 것이다. 알고리즘의 설계가 특정한 규칙에 따른 1+1=2처럼 되어 있는 경우는 점점 드물어지고 있다. 요즘 사용되는 기법에서는 ‘레이어’라 불리는 잠재변수들이 많이 사용되고 있어서 인과관계를 명확히 도출하기는 어렵고, 연구자들은 어느 알고리즘이 도출한 답이 얼마나 더 효율적인 해결책을 제공하느냐를 비교평가하는 데 집중하고 있다. 게다가 알고리즘을 훈련시키는 데이터세트가 얼마나 심각하게 편중되어 있고 극단적 샘플들로 구성되어 있느냐를 주시해야 한다. 생각 없이 내뱉는 온라인커뮤니티의 악성 댓글을 주로 학습한 알고리즘은 온갖 증오와 편견을 분류치, 예측치로 제시하게 된다. 물론 악성 댓글을 판별하는 알고리즘이라면 이런 부분이 유용할 수 있다. 따라서 ‘알고리즘은 공정하다’는 말이 의미를 갖는 경우는 그것이 대단히 신중하게 채집된 데이터를 기반으로 학습하고 인과관계를 설명하는 데 필요한 최소한의 항목을 반영한 경우로 제한된다. 이래서 떠오르는 분야가 인간과 인공지능의 협업과 소통을 강조하는 휴먼-AI인터랙션이다. 서로의 약점을 이해하는 인간과 AI가 서로의 문제점을 들여다보고 오류의 가능성을 지적해서 점점 더 의사결정의 질을 높여가는 것이다. 그런데 인간은 알고리즘 자체보다 그것을 감싸고 있는 인터페이스, 그러니까 검색창의 모양과 색깔, 챗봇의 공손함, 웹사이트의 구조, 중요도의 표식 등에 더 영향을 받는 경향이 있다. 알고리즘은 인간사회의 가치관이 반영된 단어의 실질적 차이를 알지 못하므로 단어의 상대적 위치(벡터)를 바탕으로 의미를 추론하는 단계에 머무르고 있다. 완벽하지 않은 두 존재가 서로를 검토하고 검증하고 조언하고 향상시킨다면, 우리는 인간의 존엄성도 배려하고 의사결정의 효율성도 높일 수 있는 최적해에 도달할 수 있을 것이다. ‘알고리즘은 공정하다’는 명제가 참이 되려면 인공지능을 잘 모르는 사람에게도 대체로 어떤 과정을 거쳐 그러한 결과가 도출되었는지 설명할 수 있는, ‘설명가능한 인공지능(Explainable AI)’의 필요성이 제기된다. 그런데 현실적으로는 딥러닝 등 갈수록 복잡해지는 인공지능을 직관적으로 사람에게 이해시키는 일이 알고리즘 자체를 개발하는 것 이상으로 어려워 보인다. 우리는 새로운 알고리즘과 기술을 공부하고, 인공지능은 인간을 더욱 깊숙이 이해해야 할 때가 왔다. 사람이 만든 피조물에 불과한 알고리즘과 협업을 해야 한다는 게 우스꽝스럽게 들릴 수 있지만 우리는 이미 주방에서 칼, 도마, 주전자, 전자레인지, 그리고 오븐과 협업해 왔다는 걸 잊지 말아야 한다. 김장현 성균관대 교수 인간컴퓨터상호작용학

2021년 4월 26일, 제93회 미국 아카데미 시상식에서 우리나라 배우 윤여정씨가 여우조연상을 수상하였다. 미국으로 이민 간 딸의 정착을 돕는 어머니 그리고 손주들을 돌보는 할머니의 모습을, 윤여정 배우가 독창적인 해석으로 연기하여, “고상한 체하는(snobbish)” 비평가들의 마음을 얻은 것이다. 지난해 아카데미 영화제에서 감독상 포함 4개 부문을 수상한 봉준호 감독을 통해 높아진 우리나라 영화의 국제적 위상은 이번 윤여정 배우의 여우조연상 수상으로 더욱 공고해졌다. 영화계는 물론 우리나라 모두의 경사라 아니 할 수 없다. 최근 2년 동안 아카데미 영화제 시상식을 보면서 느낀 점은 봉준호 감독이나 윤여정 배우 모두 긴장하지 않고 편안하게 즐기는 듯 보였다는 것이다. 그리고 두 사람의 수상소감을 발표하는 모습은 이미 그 순간을 예상하고 준비한 사람처럼 자연스러웠다. 연기를 업(業)으로 하는 감독이나 배우이니 그런 큰 시상식이라도 조금 긴장은 하겠지만 자연스러운 모습은 당연한 것 아니냐고 할 수도 있겠다. 그러나 올해 남우조연상을 수상한 대니얼 컬루야 배우가 시상식장에 함께한 어머니조차 불편해하는 수상소감으로 구설에 오른 것을 보면, 그 자리는 분명 긴장되고 힘든 자리임이 틀림없다. 그렇다면 이 두 사람은 그런 부담스러운 자리에서 어떻게 여유로운 모습을 보여줄 수 있었을까? 혹시 영화를 찍는 내내 이런 순간을 상상하며 연습하고 있었던 것은 아닐까? 사람은 어떤 사건 또는 장면을 시각적으로 인식한 경험을 뇌에 저장하여 추후 관련된 사건이나 장면이 실제 존재하지 않아도 이를 다시 실제처럼 느끼는 경험이 가능하다. 이런 현상을 심상(心象, mental image 혹은 mental imagery)이라고 하는데, 심상은 상상한 경험을 대신하는 역할도 할 수 있다. 예를 들어 어떤 특별한 행동을 상상하는 것만으로도 우리 몸은 실제 현실에서 그 행동이 가져오는 인지, 생리, 행동 결과를 불러올 수 있다. 그래서 심상을 활용하면 어떤 일을 상상할 때 몸도 반응하는 더욱 실감 나는 상상이 가능하다. 예를 들어 포식하는 상상을 하면 우리 몸은 정말 배가 부르다고 생각되고, 실제 현실에서 음식섭취를 줄이기도 한다. 심상은 시각적 경험에만 국한되는 것은 아니다. 청각이나 후각 경험도 가능한데, 작곡가 베토벤은 청각을 상실하기 이전에 이미 단련된 그의 청각적 심상 능력 덕분에 청각을 상실한 이후에도 많은 명곡을 작곡할 수 있었다. 비록 베토벤의 귀는 소리를 들을 수 없었지만, 베토벤의 뇌는 실제 듣는 것처럼 아름다운 음악을 떠올릴 수 있었기 때문이다. 심상을 잘 활용하면 장애를 극복하는 데 도움이 되는 것은 물론 학습에도 크게 도움이 될 수 있다. 심상 경험이 학습의 정도에 얼마나 영향을 미치는지 연구한 한 논문에서, 피아노 연주하는 연습을 하는 것을 상상하는 것만으로도 실제 피아노를 치면서 연습한 것과 유사한 결과를 가져온다는 것을 관찰했다. 더욱 놀라운 것은, 물론 실제 피아노를 치면서 연습한 것에 비해서 그 효과는 약했지만, 실제 피아노 연습을 통해서만 가능한 뇌 속 학습회로의 변화가 뇌 속 피아노 연습 상상만으로도 촉진됨도 발견하였다. 이런 효과는 운동선수들에게 많이 활용된다. 운동선수들은 경기 직전에 눈을 감고 명상을 하며, 실수 없이 자신의 기량을 다 보여주는 이미지 트레이닝을 통해, 아직 경험하지 않은 상황에 자신의 몸이 대응하도록 준비시킨다. 그러면 실전에서도 실수 없이 경기를 수행하는 데 도움이 되는 것이다. 현재 심상 경험은 동물 중에서 사람만이 유일하다고 한다. 심상 경험을 활용해 매일 우리가 꿈꾸는 시간과 장소에서의 자신의 모습을 상상하며 매번 준비된 우리의 모습을 만들어간다면, 정말 간절히 기다리고 꿈꾸던 일이 일어났을 때 당황하여 허둥대지 않고, 이번 아카데미 시상식의 윤여정 배우의 모습처럼 여유롭게 그 순간들을 즐길 수 있을 것이다. 영화로 시작한 오늘 이야기는 상상의 힘으로 난관을 극복해나가는 한 영화의 제목으로 마무리한다. “우리의 상상은 현실이 된다!” 문제일 대구경북과학기술원 교수 뇌인지과학

21세기는 면역학의 시대인가 보다. 나는 바이러스학 전공자로 학위 후 연수과정에서 에이즈 병리기전을 연구하면서 면역학을 뒤늦게 공부한 사람이다. 1996년 에이즈 치료제로 칵테일요법이 개발된 이후 최근 들어 에이즈는 더 이상 치명적 난치성 질환이 아닌 만성 감염성 질환으로 분류되고 의학계와 생명과학계는 다시 21세기 인류가 넘어야 할 큰 산인 암 정복에 집중하게 되었다. 20세기 암치료제 개발사를 보면 1990년대 말까지는 합성신약에 기초한 화학적 항암제가 대세였다. 그러나 화학적 항암제가 몸의 면역계와 정상조직에도 손상을 입히는 등 부작용이 심해 2000년대 접어들면서 이를 극복하기 위한 대안으로 허셉틴(유방암치료제), 아바스틴(대장암, 폐암치료제) 같은 항체치료제가 개발되어 적응증을 확대해 나가더니, 2010년대에 들어와서는 아예 면역치료제 시대로 접어들면서 면역세포 치료제(immune cell therapy), 면역관문억제제(immune checkpoint inhibitor) 같은 신기술이 개발되어 암치료에 새로운 돌파구를 마련하는 듯 보였다. 그러나 우리 몸에 발생하는 암은 그렇게 호락호락하지 않은 것 같다. 기대를 모았던 새로운 패러다임의 면역치료제도 아직은 효과가 제한적이고 암치료 시장에서 처음 기대만큼 획기적인 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다. 생명체가 대부분 그러하듯 우리 몸은 면역항상성(immune homeostasis)을 유지하려는 힘이 있고 그 힘은 회복탄력성(resilience) 범위 내에서 효과적으로 반응한다. 예를 들어 감기에 걸리면 면역세포 중 감기에 대응하는 면역세포의 수가 늘어나고 활성화되어 감기 바이러스를 제거한다. 그러나 상황이 종료되면 그 면역세포의 수와 활성은 다시 정상으로 돌아온다. 식사를 하면 피가 소화기관으로 몰려 소화를 돕고, 공부를 할 때는 머리에 산소와 에너지 공급을 위해 피가 머리에 쏠리지만 상황이 종료되면 혈액의 쏠림현상은 끝나고 혈액순환은 다시 정상으로 돌아오는 것과 비슷한 원리이다. 그러나 치료를 위해 인위적으로 이런 면역항상성을 교란시키는 경우 회복탄력성이 깨어져 몸에 문제가 생기고 때로는 더 심각한 질병을 유발할 수도 있다. 면역치료란 외부에서 제조한 면역세포나 생물학적 제제를 체내에 주입하여 인위적으로 면역을 강화시켜 병을 치료하는 기술이다. 이 경우 몸의 회복탄력성 범위를 벗어난 강력한 면역이 감염된 세포나 암을 공격하여 치료하는 원리이다. 최근 암의 면역치료제 중 가장 주목받고 있는 것이 면역관문억제제로, 면역세포 표면에 발현되는 관문분자(immune check point protein)의 조절기능을 차단하여 면역세포가 자기통제력을 잃고 미친 듯이 암을 공격하도록 고안된 치료제다. 그리고 실제 이 치료제 중 하나인 머크사의 키트루다(pembrolizumab)로 2015년 말 92세의 지미 카터 대통령의 뇌까지 전이된 흑색종양이 완치되는 쾌거를 이루기도 하였다. 그러나 이렇게 몸의 통제력을 벗어난 과도한 면역은 다른 장기나 조직을 손상시킬 가능성을 배제하기 어렵다. 실제 면역관문억제제로 치료받은 환자 중 상당수가 치료과정에서 발생하는 새로운 난치성 자가면역질환으로 어려움을 당하거나 심하면 여러 장기의 동시다발적 손상(multi-organ failure)으로 사망에 이르기도 하였다. 즉 면역치료제는 어쩔 수 없이 양날의 검으로 현재로는 부작용을 감수하고 사용할 수밖에 없는 실정이다. 과학은 인간이 보다 편리한 삶, 건강한 삶을 누리는 데 크게 기여해 왔다. 그러나 과학의 발달로 누리는 엄청난 혜택 이면에는 그로 인해 파생되는 수많은 문제가 도사리고 있다. 상대성이론으로 원자력과 함께 현대과학 발전에 크게 기여한 아인슈타인의 말을 빌리면 “인간이 과학으로 한 가지 문제를 해결하면 그로 인해 10가지 새로운 문제가 야기된다”고 한다. 과학은 계속 문제를 해결하며 발전하지만 그로 인해 야기되는 문제들은 눈덩이처럼 커지고 결국 그것들이 언젠가는 부메랑이 되어 돌아올 수도 있음을 기억하고 이에 대한 대책도 함께 마련해 가야 할 것이다. 배용수 성균관대 교수·생명과학

우리가 종종 사용하는 단어 중에 ‘패러다임’이라는 말이 있는데, 급격한 변화가 수반될 때 패러다임이 변한다는 표현을 쓰곤 한다. 많이 회자되다 보니 ‘패러다임 변화’가 흔하게 일어나는 현상 같지만 사실 자주 일어나는 현상은 아니다. 패러다임은 미국의 과학철학자인 토마스 쿤이 그의 책 ‘과학혁명의 구조’에서 처음 제시한 개념인데, 어떤 한 시대 사람들의 견해나 사고를 근본적으로 규정하고 있는 인식의 체계를 뜻한다. 대표적인 예가 천동설에서 지동설로의 변화이다. 천동설은 지구가 우주의 중심이고 태양을 비롯한 천체가 지구 주위를 돌고 있다는 이론이고, 지동설은 지구가 태양 주위를 돌고 있다는 이론이다. 지금이야 지동설이 당연한 교과서적 진리로 여겨지지만 천동설에서 지동설로의 패러다임 전환은 그리 순탄치 못했다. 1543년 발표된 코페르니쿠스의 지동설을 지지했던 도미니코회 수도사 브루노는 종교재판에서 유죄판결을 받고 화형당했으며, 갈릴레오도 죽을 때까지 가택연금되었다. 이후에도 지동설에 대한 종교적 검열이 상당히 오래 지속되었다. 천동설에서 지동설로의 패러다임 전환은 수 세대에 걸친 갈등을 극복하고 이루어졌는데, 이는 우리 사회가 익숙하지 않은 새로운 사고의 틀을 받아들이는 것이 결코 쉽지 않음을 보여주는 좋은 사례이다. 명확한 관측 결과와 수학적인 증명이 있음에도 사회적 부정이 발생할 수 있기 때문에, 패러다임의 변화에서는 과학적 사실만큼이나 신념의 변화가 중요할 수 있다. 지동설만큼의 패러다임 변화는 아니겠지만 요즘 디지털 기술에 대한 사회적 수용성을 살펴보면, 불필요한 오해와 불신, 신념적 충돌 등 패러다임 전환에 수반되는 갈등이 나타나고 있는데 그 배경에는 다양한 원인이 존재한다. 첫째, 무엇이 변화하는지 그 내용을 알기 어렵다는 것이다. 짧아지는 기술개발 주기로 새로운 기술이 쏟아지고 있는 상황에서 일반인들이 전문적 지식을 현실적으로 제대로 소화하기 힘들다. 사실 전문가도 본인의 전문분야가 아닌 분야에 대해 온전히 이해하기 힘들기 때문에 늘어나는 새로운 지식의 양을 따라가기 어려운 게 현실이다. 둘째, 새로운 기술의 장점이 극단적으로 강조될 경우 역효과를 가져올 수 있다. 예를 들어 인공지능 기술의 경우 아직 이미지 인식, 패턴 발견 등 특정한 분야에 국한되어 강점을 보이는 ‘약’인공지능이지만, 대중적으로는 SF영화에 등장하는 ‘강’인공지능의 이미지로 받아들여지는 경향이 있다. 그러나, 현재 활용되고 있는 대부분이 ‘약’인공지능이기 때문에 예전에 불가능했던 모든 것이 가능해지는 것도 아니며 막상 인공지능이 못하는 분야도 많지만 이러한 사실들이 간과되고 있다. 셋째, 최근에는 다양한 인터넷 기술에 힘입어 잘못된 정보에 노출될 확률도 크다. 특히, 문서나 유튜브 등으로 접할 경우 검증된 지식이라고 믿는 ‘활자화의 함정’에 빠지기 쉽다. 쏟아지는 가짜뉴스를 일일이 필터링하기 힘들기 때문에 불필요한 오해가 증폭될 확률도 그만큼 크다. 최근 제4차 산업혁명, 디지털 전환 등 기술이 주도하는 사회변화가 빠르게 일어나고 있다. 그러나, 기술개발을 위한 노력만큼 사회적 수용성에 대한 담론도 중요함을 간과하면 안 된다. 대부분의 주류세대가 디지털 전환기술이 본격적으로 소개되기 전에 태어난 ‘디지털 이민’ 세대임을 고려하면 더더욱 그렇다. 순조로운 디지털 패러다임 전환을 위해 기술에 대한 오해의 불식, 기술 문해력 제고 등 다양한 노력이 필요한 시점이다. 안준모 고려대 교수·행정학

“눈물, 덧없는 눈물의 이유를 나는 모르네.” 영국의 시인 앨프리드 테니슨(Alfred Lord Tennyson, 1809∼1892)이 쓴 서정시 중 가장 섬세하고 잘 다듬어진 시로 평가받는 ‘눈물, 덧없는 눈물’의 1연이다. 테니슨은 ‘영영 사라진 세월’을 회상하며 저절로 눈물이 흐른다고 했다. 문학표현이지만 놀랍게도 아직 사람이 왜 우는지 과학으로 설명하기 어렵다. 아주 오래전 사람처럼 뜨거워진 심장이 스스로 열을 식히기 위해 증기를 생성하고 머리 위로 올라와 눈 근처에서 응축되고 눈물로 빠져나온다는 말을 믿지는 않지만 눈물에 대해 아는 게 별로 없다. 물론 여러 동물도 울음소리로 상대방에게 도움을 요청하고 자신의 상태를 전달한다. 하지만 사람 외에 다른 동물은 눈물을 흘리면서 울지 않는다. 동물은 눈을 보호하고 외부 자극에 반응해 청결을 유지하기 위해서 눈물을 흘린다. 슬픔이나 기쁨 등 극적인 감정변화 때문에 눈물을 흘리는 동물은 사람이 유일하다. 그리고 다른 사람의 눈물을 보고 따라 우는 동물도 사람이 유일하다. 동물의 울음을 “울음, crying”이라고 하지 않고 “부르는 소리, calling”이라고 표현하는 이유이다. 만약 동물이 눈물을 흘리면서 울고 있다면 눈에 이물질이 들어가 도움을 청한 건 아닌지 눈 건강을 걱정해야 하고, 사람이 울면서 눈물을 흘리면 상대방의 마음 건강을 헤아려야 한다. 진화학자인 찰스 다윈조차도 한때 사람의 눈물은 “목적이 없다”고 선언한 적이 있다. 하지만 이후 연구 결과를 보면 눈물은 사람이 살아남는 데 도움이 되는 방향으로 발달했을 가능성이 크다. 사람만이 흘리는 감정적인 눈물은 자신에게 감당하기 힘든 심각한 문제가 있다는 신호를 상대방에게 시각적으로 전달해 자신의 취약성을 알린다. 사람은 강력한 눈물의 힘을 오랜 세월 동안 경험해 온 것 같다. 더 중요한 건 눈물 신호를 받은 사람은 상대방의 심정을 이해하도록 발달해 왔다. 눈물을 흘리는 건 본능에 가까운 행동이지만 눈물 신호를 받고 반응하는 것은 배울 수도 있고 잃어버릴 수도 있다. 그래서 눈물을 흘리는 것보다 눈물에 공감하는 것이 훨씬 더 어렵다. 하지만 슬픈 사연에 눈물을 흘리고 드라마 주인공의 눈물을 보고 같이 눈물을 흘리는 건 그 상황에 대한 감정적 반응이지 공감이라고 말하기 힘들다. 공감하려면 눈물을 흘리는 상대방에게 수많은 질문을 해야 한다. 상대의 상태를 정확하게 이해해야 한다. 의료배우라는 독특한 경험을 가진 수필 작가 레슬리 제이미슨의 ‘공감 연습’ 내용처럼 “공감은 그저 귀를 기울이는 것이 아니라 귀 기울여 들어야 할 답을 하게끔 질문하는 것이다.” 다르게 생각해 보면 눈물은 자신의 상태를 정확하게 이야기할 수 있도록 질문을 던져줄 사람을 부르기 위한 첫 신호이다. 코로나19로 ‘물리적 거리두기’가 일상화된 지금 역설적이지만 공감을 연습하고 키워나갈 적기이다. 코로나19 사태가 1년을 넘어서면서 전염병과 전혀 상관이 없을 것 같았던 ‘차별’이 드러나게 되었고 합리적인 이유 없이 인종, 국적, 나이, 종교, 이념 등의 이유로 평등권을 침해받고 눈물로 신호를 보내는 사람들이 늘어나고 있다. 이들의 신호를 받아 우리는 그들의 고통과 어떻게 연결될 수 있는지 수많은 질문을 하고 그에 따라 행동하기 위해 더 열심히 공감해야 한다. 마스크로 눈을 가리지는 않으니 눈물 신호를 받는 데는 큰 지장이 없다. 그리고 우리는 이미 1년 이상 자신의 편안함보다 상대방의 안전을 위해 생활방역을 철저히 지키는 희생을 기꺼이 해오며 상대방과 공감하는 방법을 연습해 왔다. 한층 더 향상된 공감능력의 범위를 넓혀 여러 사람의 눈물 신호를 받을 수 있을 것 같다. 코로나19는 각 사회의 의료, 안전망, 정치 등 다양한 체계를 시험해 왔다. 마지막으로 남은 시험이 도덕성과 공감 시험이라고도 한다. 최종 시험에서 좋은 점수를 얻기 위해 우리는 여전히 공감을 연습할 기회가 있다. 그리고 우리의 도덕적 약점을 고칠 기회도 있다. 도윤호 공주대 교수 생명과학

열띤 공방전이 벌어졌던 보궐선거일이 끝났다. 승자는 승자대로, 패자는 패자대로 원인 분석에 여념이 없을 것이다. 어쩌면 선거기간의 피로가 한꺼번에 몰려와 일단 쉬어야겠다는 마음일는지도 모른다. 선거캠페인도 하나의 설득과정이다. 정치에 대한 관심(관여도)이 높은 사람들은 자신이 옳다고 믿는 바와 조금만 거리가 있는 메시지를 접하게 되더라도 많은 생각을 하게 된다. 그러한 생각 끝에 설득 메시지를 거부하게 될 확률도 높다. 반면 정치관심도가 낮은 사람들은 설득 메시지에 따라 자신의 태도를 정하게 될 확률이 높다. 다만 이들 중 일부는 사실이 아닌 이데올로기나 지역색에 자신의 정치적 결정을 의지해서 오히려 정치적으로 완고하게 되는 경우도 적지 않다. 선거 때가 되면 정치권은 갈등과 비방의 구도를 통해 서로를 끌어내리려고 발버둥치게 된다. 오직 한 표라도 더 얻어야 살아남는 선거판에서 정책논쟁이 주가 되는 경우는 많지 않다. 상대 후보의 약점을 잡아 공신력을 떨어뜨리는 것이 자칫 지루하기 쉬운 정책논쟁보다 유권자의 시선을 끌기 쉽기 때문이다. 언론도 누가 이기고 있는지에 집중하여 스포츠 경기 보도하는 듯한 태도를 보이는데 이를 경마(競馬)보도라고 한다. 그러다 보면 세가 약한 후보들에 대한 보도는 거의 이뤄지지 않는 경우도 많다. 특정 정당이나 후보를 열렬히 지지하는 사람들에게는 중도층마저 상대편으로 보이기 쉽다. 그래서 중도층을 포용하려 하기보다는 상대편으로 몰아붙여 궁지에 몰려고 하는데, 이러한 열렬지지층의 행태는 오히려 중도층의 반감을 사기도 한다. 중도층은 마치 살 물건이 없는데도 백화점에 들러 이 물건 저 물건 살펴보다가 우연히 좋은 물건을 찾았을 때 지갑을 여는 소비자와 비슷하다. 정치적 갈등이 심한 사회에서는 스스로의 편안한 사회생활을 위해 자신의 정치적 지향성을 감추고 표면적 중도층 행세를 하는 경우도 종종 있다. 정치권이 중도층을 견인하기 위해 자주 활용하는 기제가 바로 루머나 가짜뉴스를 동원하여 상대방을 반사회적 행위를 일삼는 악당이라고 몰아붙이는 것이다. 더 큰 문제는 정치권이 가짜가 아닌 진짜 정보를 통해 상대를 비판하더라도, 일반 대중에게는 그것이 선거 때면 의례적으로 돌아다니는 모함성 정보인지 후보의 진정한 결격사유인지를 판단할 시간이 충분히 주어지지 않는다는 것이다. 이래서 당선되고 나서야 후보의 결격사유가 진실로 드러나 선거 후에 더 큰 혼란이 오는 경우도 적지 않다. 오랜 지역구도와 메카시즘이라는 반이성적 토양을 갖고 있는 우리나라의 선거판은 더욱 복잡하다. 선거 때면 지역감정과 맹목적 이념 공세에 불을 붙여 이득을 보고자 하는 정치권의 구태는 광복 이래 70여 년의 역사를 갖고 있다. SNS의 발달로 이러한 선전선동 메시지는 약간의 사실과 버무려져 빛의 속도로 사람들의 마음을 파고든다. 백악관으로 몰려든 극우 지지자들이 어떤 일을 벌였는가 생각해보자. 그들도 동네에서는 평범한 이웃인 경우가 많다. 눈을 뜨고 있는 동안은 항상 화면을 들여다보고 있는 ‘N스크린’ 환경에서 인공지능을 핑계로 개인의 취향을 반영한 동영상을 집요하게 공급하는 SNS들은 사실에 근거하지 않은 극단적 사고에 마르지 않는 샘을 제공한다. 선거기간은 정책의 유효성과 후보의 자질에 관해 자유롭게 토론하는 대토론, 대설득의 장이 되어야 한다. 유세차 주변에서 묵묵히 후보의 메시지를 접하고 있는 유권자의 마음에는 자신만의 나무가 자란다. 그 나무가 건강하고 바르게 자랄 수 있도록 하는 것은 유권자 본인과 정치권, 언론에게 달려있다. 유권자가 스스로 선거를 자신이 지지하는 정당에만 관심을 갖지 않고 상대 정당의 메시지도 냉정하게 시시비비를 가려가면서 고민하는 시간, 그리고 그러한 고민을 소통하는 시간으로 만드는 것이 중요하다. 적게는 수백억, 많게는 수천억원의 혈세가 드는 선거를 영리하게 활용할 때가 왔다. 선거는 설득과 토론의 과학이니까. 김장현 성균관대 교수 인간컴퓨터상호작용학

1961년 5월 미국 대통령 존 F 케네디는 의회에서 “인간을 달에 착륙시켰다가 무사히 지구로 귀환시키겠다”라는 ‘달 정복 선언’을 한다. 이후 유인 달 탐사계획인 ‘아폴로 계획’을 추진하여 수많은 과학기술자가 매달린 결과, 1969년 7월 20일 우주인 닐 암스트롱이 인류 역사상 최초로 달에 발을 내디딘다. 착륙선에서 사뿐히 뛰어내리며 달 표면에 인간의 첫 발자국을 남긴 장면은, 프랑스 공상과학 소설가 쥘 베른이 1865년 ‘지구에서 달까지’란 소설에서 보여준 달 탐험이란 상상이 100여년 만에 현실이 된 순간이었다. 이때 인간을 달에 보내준 추진체는 쥘 베른의 소설 속 이야기와는 달리 대포가 아니라 로켓이었다. 새턴 V라는 이 로켓은 독일계 미국과학자인 베른헤르 폰 브라운 박사의 작품이었다. ‘아폴로 계획’의 중추 역할을 맡아 새턴 V 로켓을 개발한 브라운 박사의 어릴 적 꿈은 로켓 만드는 일이 아니라 작곡가였다. 그런데 중학교 입학 직전 어머니가 사준 천체망원경을 통해 바라본 우주가 그의 인생목표를 바꿔버렸다. 우주여행으로 인생목표를 바꾼 브라운 박사에게 다시 운명처럼 쥘 베른의 소설로 우주여행을 꿈꾼 독일 로켓 개발자 헤르만 오베르트의 ‘행성 간 공간으로 향하는 로켓’이란 책이 나타난다. 이 책을 탐독하기 시작한 어린 브라운 박사는 자신의 꿈인 우주여행을 위해 로켓을 만들려면 그동안 자신이 관심을 두지 않았던 수학과 물리 공부를 열심히 해야 한다는 사실을 깨닫는다. 이후 수학과 물리 공부에 박차를 가했고, 베를린공과대학으로 진학하였다. 여기서 같은 꿈을 꾸는 동료들을 만나 ‘우주여행협회’란 모임을 결성하고 소형로켓을 만들어 발사 실험을 진행하였다. 그의 열정적인 로켓 연구는 나치의 관심을 끌게 되었다. 안타깝게도 브라운 박사의 로켓은 자신이 꿈꾸던 우주여행이 아니라 2차 대전 독일의 비밀병기가 되어 인명을 살상하는 데 사용된다. 2차 대전이 끝나고 스스로 미국으로 투항한 브라운 박사는 자신이 원하는 우주여행용 로켓 개발이 아닌 미군 미사일 개발에 참여하며 시간을 보내게 된다. 1957년 소련이 세계 최초로 스푸트니크 인공위성 발사에 성공하게 되는데, 이에 놀란 미국은 소련과의 우주개발 경쟁을 시작하게 된다. 이 덕분에 브라운 박사는 자신의 꿈인 우주여행을 위한 로켓 개발자로 돌아갈 수 있었고, 1958년에 미국 최초의 인공위성 발사체 개발에 성공한다. 그리고 새로 만들어진 미국 항공우주국(NASA)에서 추진한 ‘아폴로 계획’에 참여하여 인간을 달에 보내게 된 것이다. 하늘을 보고 달에 가겠다는 상상과 이런 상상의 실현을 가능케 하는 인간의 창의력은 과연 어디서 오는 것일까? 많은 뇌과학자는 전두엽을 주목한다. 전두엽은 사고와 운동을 계획하고 실행하는 곳인데, 인류는 다른 동물과 달리 거대한 전두엽을 갖고 있다. 인간이 가진 전두엽은 다른 동물과 비교해 단순히 용량이 큰 것뿐만 아니라 효율성도 뛰어나다. 뇌 속의 여러 지역으로부터 수많은 신경세포의 가지가 전두엽으로 들어오고 또 나가면서 회로망을 형성하고, 이 회로망을 타고 전달되는 정보들을 우리가 감지하고 반응하는 협주를 통해 우리는 어떤 것을 상상하고 그 상상을 실현하는 사고력을 갖게 된다. 따라서 이 뇌 속 회로망을 파악한다면 인간 뇌의 상상과 사고의 비밀을 풀 수 있을지도 모른다. 하지만 이에 대한 우리의 정보와 지식은 아직 지극히 제한적이며, 연구하여 밝혀야 할 부분이 너무나도 많은 미지의 영역이다. 사실 우린 우리 몸속의 소우주, 뇌에 대해 너무 모른다. 뇌를 탐구하여 신비를 완전히 밝히겠다는 것은 지금은 아직 너무 먼 길이라 그저 상상의 수준에 머물고 있다. 하지만 이런 상상이 소우주 탐사를 꿈꾸는 우리나라 어느 학생의 창의성에 불을 지피는 동기와 목표가 되길 기대해본다. 오늘은 우리에게 우주로의 여행이란 상상을 선물한 쥘 베른이 남긴 말로 마무리하고자 한다. “사람이 상상할 수 있는 것은 모두 실현할 수 있다.” 문제일 대구경북과학기술원 교수 뇌·인지과학

코로나 팬데믹이 장기화되면서 ‘확찐자’가 급속히 늘고 있다고 한다. ‘확진자’ 낙인이 두려워 많은 사람들이 외부활동을 최소화하고 집에 갇혀 코로나블루와 스트레스를 먹는 걸로 풀다 보니 체중이 급격히 불어난 거다. 우리나라는 초고속 인터넷과 첨단의 배달문화 덕분에 단기 비만증가지수를 조사해 본다면 아마도 세계에서 독보적이지 아닐까 생각된다. 지금은 어느 때보다 운동이 필요한 때이다. 운동은 체내 세포와 조직들을 활성화시켜 몸의 컨디션을 향상시켜주는 가장 추천하는 건강법이다. 그러나 운동을 조금만 들여다보면 요즘 사회에서 언급조차 꺼리는 ‘경쟁의 법칙’이 도사리고 있다. 운동은 몸에 강한 물리적 스트레스를 가해 불필요한 세포는 퇴화시키고 건강한 세포를 살아남게 하여 한계상황에서도 몸이 이를 감당할 수 있게 해 주는 일종의 경쟁요법이다. 근력강화운동을 하면 약한 근육세포는 파괴되거나 손상을 입게 되고, 회복과정에서 더욱 강해지거나 아니면 자기소멸과정(apoptosis)을 거쳐 제거된다. 이러한 운동이 지속되면 강화된 세포가 대부분의 에너지를 소모하여 불필요한 잉여세포들은 설 자리를 잃고 사라진다. 우리는 이를 ‘건강하다’고 한다. 면역계도 근골격계와 크게 다르지 않다. 최근 허가된 코로나백신은 1∼2회 추가접종을 권장한다. 대부분의 백신이 이런 추가접종을 통해 백신 효과를 높이는데 이를 부스팅(boosting)이라 한다. 이 추가접종에 의한 면역강화 기전 역시 운동과 비슷한 경쟁원리가 적용된다. 백신을 접종하면 감염균을 인식하는 면역세포(임파구)들이 활성화되고 이 중에는 반응이 강한 것과 약한 것이 공존한다. 이때 추가접종을 해 주면 감염균에 더 강하게 반응하는 임파구들이 더 빨리 증식되고 상대적으로 대처능력이 약한 것들은 경쟁에서 밀려 사라진다. 이런 과정을 몇 번 되풀이하면 마침내 대응력이 강한 임파구들이 대부분을 차지하게 되고 이들이 효과적으로 방어면역을 담당하게 된다. 그리고 시간이 지나면 이들 중 일부가 기억세포로 전환되어 장기적 방어면역을 담당한다. 근골격계와 면역계를 이야기했지만 우리 몸은 약 37조개의 세포가 다양한 장기와 조직들을 구성하며 몸을 이루고 있다. 이들 장기와 조직들은 언뜻 보면 거의 비슷한 세포들로 구성되어 있는 것 같지만 장기별로 서로 다른 세포들로 구성되어 정해진 영역에서 고유한 역할을 담당한다. 그리고 이들 장기나 조직은 서로 유기적으로 연결되어 철저하게 서로를 보완해주고 경쟁하지 않는다. 그러나 동일 조직 내에서는 과다한 임무(스트레스)가 주어질 경우 한정된 자원으로 조직의 기능을 감당해야 하기에 세포들 사이에는 경쟁이 생기고 상대적으로 건강한 세포가 살아남아 보다 효과적으로 조직의 기능을 담당한다. 보통 근력운동은 기본적으로 근 골격계를 강화시키지만 이 과정에서 다른 장기나 조직들이 함께 강화된다. 근력운동 과정에서 호흡계와 순환계의 도움이 필요하고 에너지 공급과 대사 및 체온조절을 위해 소화계와 비뇨계가 적극적으로 관여해야 한다. 즉 근력운동을 할 때 다른 기관들에도 스트레스가 가해져 조직 내 세포들 간 경쟁이 생기고 강한 세포들이 선별된다. 결국 대부분의 근력운동은 몸 전체의 조직과 기관들에 스트레스를 가해 보다 경쟁력 있는 세포들이 조직과 장기의 기능을 담당함으로써 몸을 건강하게 해 주는 것이다. 싫든 좋든 이 땅에 사는 생명체는 경쟁의 스트레스에서 자유롭지 못하다. 특히 인간은 태생적으로 혹독한 경쟁의 구도 속에서 태어나 경쟁사회를 살아간다. 수태과정을 보면 수억 개의 정자 중 1개가 경쟁을 뚫고 난자와 결합하여 수정되고 2등은 더 이상 용납되지 않는다. 그리고 한 생명이 태어난다. 아무리 생존경쟁이 치열하다 해도 수태의 경쟁에는 미치지 못할 것이다. 당신은 태어나면서 이미 경쟁력 면에서 검증된 자이다. 우리 몸에 수많은 조직이 있고 각 조직에는 경쟁력 있는 세포가 필요하듯, 당신은 필요한 영역에서 반드시 진가를 드러낼 것이다. 그리고 경쟁에서 당신에게 자리를 내어 준 그 사람 몫까지 감당해서 사회를 더욱 건강하게 할 책임이 있다. 운동은 고통을 동반하는 또 다른 스트레스다. 그러나 그 스트레스가 오히려 사람을 건강하게 하듯, 이 땅에서 건전한 경쟁은 우리 사회를 건강하게 만든다. 배용수 성균관대 교수·생명과학

아프리카 속담에 ‘빨리 가려면 혼자 가고 멀리 가려면 함께 가라’는 말이 있다. 사막이라는 힘든 고비를 넘기기 위해서는 힘을 모아야 한다는 뜻이다. 그간 우리는 선진국을 빨리 따라잡아야 한다는 일념하에 빨리 가려는 노력만 해왔다. 그러나 제4차 산업혁명, 탄소 중립, 강대국 간 기술패권 경쟁 같은 커다란 ‘사막’을 마주하고 있는 만큼 각 혁신주체가 힘을 합하면서 멀고 험한 여정을 준비할 필요가 있다. 하지만 이 같은 산학연 협력의 중요성에도 불구하고 단독 연구개발을 선호하는 기업이 증가하고 산학연 협력의 효율성이 떨어진다는 지적이 반복되고 있다. 무엇이 문제일까? 첫째, 재정지원을 늘리면 산학협력도 잘될 것이라는 ‘다다익선’적 접근이 유효하지 않을 수 있다. 산학연 협력은 상대방이 가진 장점을 활용하기 위한 전략적 선택이며 장밋빛 희망만 선사하는 만병통치약이 아니다. 성공적 산학연 협력을 위해서는 부족한 부분을 채워 줄 수 있는 딱 맞는 파트너를 찾아야 한다. 또한 파트너에게 협력에 내부정보를 공개할 수 있을 정도로 높은 신뢰가 형성되어야 하며, 다른 목표와 일하는 방식으로 인해 업무조율이 원활하지 않을 수도 있다. 이러한 산학연 협력의 명암을 유념해야 한다. 둘째, 현재의 연구개발 세액공제 제도는 산학연 협력에 최적화되어 있지 못하다. 그동안 세액공제 제도가 기업의 혁신역량을 높이는 데 크게 기여해 왔다. 하지만 세액공제 규모가 기업 내부 연구개발 투자액에 비례하기 때문에 외부 투자에 해당하는 산학연 협력이 촉진되기는 힘든 구조이다. 조세당국이 인정하는 연구개발의 정의나 범위도 제조업 중심이어서 새로운 기술이나 서비스화된 산업에 불리한 것도 문제다. 셋째, 산학연 협력의 복잡성을 이해할 필요가 있다. 성공적인 산학연 협력 성과를 살펴보면 정해진 성공방정식이 없음을 쉽게 알 수 있다. 특허가 필수적인 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있다. 대학이나 연구소의 발명자가 중요한 역할을 한 경우도 있지만 기술이전 전문가의 역할이 더 중요한 경우도 있다. 넷째, 산학연 간 연결고리 역할을 할 수 있는 스케일업 연구개발이 중요하다. 연구실 단위의 실험조건과 기업의 양산조건이 상이한 만큼 양쪽을 다 이해하는 양손잡이가 필요하다. 그러나 논문이나 특허처럼 독창적인 연구만 높게 평가하는 대학문화에서는 스케일업 연구개발에 대한 관심이 저조할 수밖에 없다. 중복과제에 대해 엄격하게 배제하는 정부의 과제평가시스템도 스케일업 연구개발 기획에 불리한 요소이다. 다섯째, 경직된 산학연 협력평가를 유연하게 바꿔야 한다. 해외의 성공적 산학연 협력사례를 분석해 보면 부담 없는 참여와 높은 자유도 장기간에 걸친 신뢰구축이 공통적 성공요인으로 제시된다. 현재의 평가지표가 기술이전 건수나 민간대응투자금 등 단기 정량지표에 집중되어 있는 만큼 이를 개선할 필요가 있다. 마지막으로, 정부 부처 간 협력이 절실하다. 정부가 산학연 간 협력을 강조해 왔으나 과연 부처 간 협력은 얼마나 잘 이루어지고 있는지 묻고 싶다. 산학연 주체를 지원하는 부처가 다른 만큼 각 부처가 다른 기준과 법, 제도를 적용하고 예산사업을 통해 업무의 주도권을 다툰다면 산학연 협력이 제대로 이루어지지 않을 것임은 자명하다. 우리가 혼자 빨리 가는데 익숙해졌지만, 이제 함께 멀리 갈 때이다. 여러 산학연 협력 활성화 이슈를 잘 극복하여 다가올 ‘사막’을 잘 건널 수 있기를 기대한다. 안준모 고려대 교수·행정학 과학기술정책