번쩍번쩍한 세단, 잘 빠진 오픈카, 기성세대에게 ‘차’는 성공의 척도다. 몇년 만에 오랜 친구와 저녁식사를 하게 되면 먼저 어떤 차를 몰고 왔는지가 궁금하다. 하지만 자동차에 대한 대중의 시각이 근본적으로 변화하고 있다. 자동차는 더 이상 소유와 과시의 대상이 아니다. 21세기 농촌마을의 경운기처럼 말이다. 그 트렌드가 가장 앞서 진행되는 곳은 샌프란시스코다. 2000년에서 2012년 사이에 샌프란시스코는 1만1139가구 증가했다. 유입된 가구 중 88%가 차를 소유하지 않고 있다. 도시 전체로 볼 때 차를 소유하지 않는 가구 수가 2000년에 28.6%에서 2012년에 31.4%로 증가했다.요즘 젊은이들, ‘소유’보다 ‘경험’에 돈을 쓰는 것이 트렌드다. 자동차 구입보다 공연관람에 돈을 쓴다. 내 집 마련보다 해외여행에 돈을 쓴다. 기성세대는 이런 젊은 세대의 생활패턴이 한심해 보인다. 젊은 세대는 평생 뼈 빠지게 돈 모아서 은퇴가 다 돼야 집 한 채 달랑 마련하는 기성세대의 생활습관이 미련해 보인다. 자동차가 필요하면 카셰어링 서비스에서 초단기 렌트를 한다. 아니면 우버와 같은 택시업체에서 싼값으로 교통수단을 섭외한다. 자동차는 하루 24시간 중 95%의 시간 동안 정차해 있으니 공유하는 것. 어쩌면 지극히 당연한 논리적인 귀결일지도 모르겠다.원유집 한양대 교수·컴퓨터공학공유경제 패러다임에서 두 개의 대표 정보기술(IT)업체인 카셰어링 서비스업체 우버와 전기차업체 테슬라가 정면승부를 시작했다. 테슬라가 10월 20일 카셰어링 서비스 시작을 발표했다. 우버사는 9월 피츠버그에서 자율주행 택시 서비스를 시작했다. 거대한 전쟁의 서막이다. 우버는 카셰어링의 대표기업이다. 카셰어링이란 자동차 소유주가 본인의 차를 다른 사람에게 렌트해 주거나 본인이 직접 택시영업을 하는 방식의 사업을 말한다. 테슬라는 전기자동차의 대표기업이다. 최근 출시된 테슬라의 모델 3는 공전의 히트를 기록했다. 2017년 중반 출시 예정이다. 아직 1년 정도 남았다. 그럼에도 계약금 1000달러(약 110만원)를 지불한 대기자가 40만명을 넘어섰다.이 둘 간의 역학관계를 주의 깊게 볼 필요가 있다. 테슬라는 자동차 제조사이고 우버는 택시업체다. 이 두 업체가 별안간 자율주행차 기술을 개발하더니 자율주행 택시라는 영역에서 정면으로 맞붙었다. 과거의 시각에서 보자면 자동차 렌트업체인 ‘허츠’가 자동차 제조를 시작한 것이다. 자동차 제조사인 포드가 자동차 렌트 비즈니스를 시작한 것이다. 과거에는 말도 안 됐던 시나리오가 이제는 현실이 됐다. 복잡하게 얽혀 있는 비즈니스 주체 간의 관계가 소프트웨어 기술의 발전으로 말끔히 정리되면서, 명확한 비즈니스 모델만 있으면 그에 필요한 기술을 엮어내는 것은 순식간이 된 것이다.테슬라의 최고경영자(CEO) 일론 머스크는 자율주행 택시 사업의 시작과 더불어 매우 흥미로운 발표를 했다. 테슬라 차량은 테슬라를 우버택시 영업 목적으로 사용할 수 없다는 것이다. 구체적인 계약서 조항이 어떻게 되는지, 이에 대한 법적 근거는 무엇인지 등은 아직 구체적으로 알려진 바 없다. 이런 계약조건은 기존의 시각으로는 해석이 안 된다.테슬라가 제품 판매를 거부하면서까지 경계하는 것은 무엇일까. 바로 ‘데이터’이다. 데이터를 가지는 자가 세상을 지배한다. 테슬라는 차량 운행에 관련된 각종 정보가 우버로 넘어가는 것을 가장 경계한다. 판매량 감소를 감수하더라도 데이터만은 주지 않겠다는 것이다. 경쟁력의 본질을 명확히 이해하는 혜안이 소름끼칠 만큼 무섭다.IT분야에서는 사업영역의 확장속도, 기술의 발전속도 모두 광속이다. 옆에서 지켜보기에 현기증이 난다. 관련 규정을 검토하고, 손익계산을 하고, 확인에 확인을 거치는 전통적인 제조업식 비즈니스 결정방식으로는 경쟁이 불가능하다. 시장의 역동성에 의해 기술과 비즈니스가 상호 시너지를 일으키며 고속으로 질주할 수 있는 환경, 이의 구축이 지금 대한민국에게 주어진 절체절명의 지상과제다.원유집 한양대 교수·컴퓨터공학

암실에서 실험을 하던 빌헬름 뢴트겐은 1895년 검은 종이로 둘러싼 음극선관에서 빛이 나오는 것을 우연히 발견했다. 당시에는 이 새로운 광선이 어떤 것인지 몰라 X선이라고 했다. X선을 발견한 뢴트겐은 1901년 최초로 노벨 물리학상을 받았다. 지금 X선 활용도는 무궁무진하다. 건강검진 때 X선 촬영은 필수항목으로 들어가 있다. X선은 의료 분야뿐만 아니라 건물이 구조적으로 안전한지 확인하는 비파괴검사에도 쓰이고, 공항에서 혹시 있을지 모를 테러에 대비한 수하물 검사에도, 예술품이 진짜인지 가짜인지 판명하기 위해서도 쓰인다. 우리 눈의 한계를 뛰어넘어 인체 내부, 건물 내벽, 여행가방 속까지 투시할 수 있는 X선의 특성을 이용한 것이다. 김웅서 한국해양과학기술원 책임연구원· 한국해양학회장과학 발견은 우연히 이루어지는 것이 많다. 뜻하지 않은 발견이란 뜻의 영어 단어 세렌디피티(serendipity)가 있다. 이 단어는 인도양에 있는 섬나라 스리랑카의 옛 이름 세렌딥(Serendip)에서 유래됐다. 영국 작가 호러스 월폴이 쓴 ‘세렌딥의 세 왕자’라는 우화에서 세렌딥 왕자들이 섬 왕국을 떠나 세상 풍파를 겪으며 뜻밖의 발견을 했다는 내용에서 만들어진 말이라 한다. 전혀 관계없어 보이는 심해유인잠수정과 피부암이 무슨 연관성이 있을까. 심해유인잠수정 개발 과제를 하던 연구팀은 심해유인잠수정으로 심해저 광물자원 탐사를 효율적으로 할 수 있는 방법이 없을까 고민했다. 우리나라는 국토 면적보다 더 넓은 심해저 광구를 확보하고 있다. 이곳에서 광물자원을 효율적으로 개발하려면 수천m 바닷속에 있는 광물자원의 금속 품위를 현장에서 빠르게 분석하는 것이 관건이다. 한국기계연구원 변성현 박사는 레이저 유도 플라스마를 이용해 심해저 현장에서 광물을 분석할 장비를 개발 중이었다. 레이저 유도 플라스마 분광분석법은 대기압 또는 진공 상태에서 개발됐다. 이 기술은 화성탐사 로봇에 활용되기도 했다. 그렇지만 수중, 특히 압력이 높은 심해에 적용하는 연구는 아직 초기 단계다. 지금은 수심 수백m 범위에서 사용 가능한 정도다. 개발 목표는 심해유인잠수정이 잠항할 수 있는 수심 6500m에서도 사용 가능한 것이다.레이저 유도 플라스마 분광분석법은 분석하고자 하는 물체에 레이저 빔을 쏘아서 만들어지는 플라스마를 이용해 시료에 포함된 원소를 분석하는 방법이다. 이 방법은 시료에 상관없이 거의 모든 원소의 정성, 정량 분석이 가능하며, 전처리가 필요 없고 분석 시간이 짧기 때문에 실시간으로 분석할 수 있는 장점이 있다. 이 장치를 탑재한 심해유인잠수정은 심해저 광구로 내려가 광물자원에 어떠한 금속이 들어있는지 현장에서 바로 확인할 수 있다. 이 기술을 개발하던 연구팀은 시제품을 만들어 병원 의료진과 함께 임상자료를 수집한 결과 의료 목적으로도 활용될 수 있음을 확인했다. 피부암 조기 진단기술을 개발한 연구팀은 벤처기업을 설립해 지난 6월 미국 뉴욕에서 열린 벤처경연대회에서 1위를 차지했다. 이 기술은 레이저 유도 플라스마 분광기술을 활용해 피부조직을 훼손하지 않고 피부암을 조기 진단하는 것이다. 현재까지는 눈으로 보아 피부암이 의심되면 조직을 잘라 조직검사를 통해 판단했으나, 피부미용 레이저를 사용해서도 간편하게 피부암을 진단할 수 있다고 한다. 이 기술은 아토피나 건선처럼 잘 알려진 피부 질환부터 다른 암 진단까지 널리 활용될 수 있을 것이다. X선의 활용 범위가 넓어진 것처럼. 요즘 융합과학의 중요성이 강조되고 있다. 서로 연관 없어 보이는 심해유인잠수정과 피부암 사례에서 보듯이 과학, 공학, 의학 등 서로 다른 분야의 전문가들이 만나 의견 교환을 하면 뜻밖의 발견과 성과를 얻을 수 있다.김웅서 한국해양과학기술원 책임연구원· 한국해양학회장

인간은 과연 얼마나 오랫동안 건강하게 살 수 있을까. 2018년 고령사회, 2026년 초고령사회 진입을 앞둔 우리에게 노화는 많은 숙제를 가져왔다. 반면 2006년 1300억달러에서 2015년 2900억달러 규모로 성장한 전 세계 항노화산업의 규모를 보면 노화문제는 분명 신산업 창출의 또 다른 기회이기도 하다.실리콘밸리의 한 벤처투자자는 2015년 초 생쥐의 수명과 생체활력을 50% 늘리는 과학자에게 100만달러의 상금을 주는 팰로앨토 장수상을 제정해 세상의 주목을 끌었다. 이 경쟁에는 세계적인 연구진 14팀이 참여하고 있으며, 2018년 그 결과가 나올 예정이다. 그리고 흥미롭게도 구글, 오라클, 페이팔 등 세계적인 정보기술(IT) 기업이 앞다퉈 노화연구에 뛰어들며 현대판 진시황의 꿈을 부활시키고 있다.조광현 KAIST 교수·바이오및뇌공학노화연구의 본격적인 서막이 시작된 것은 1961년 레오나르도 헤이플릭이 생물과 장기에 따라 세포의 총 분열 횟수가 정해져 있으며 그 이후에는 세포가 노화해 죽는다는 사실을 밝힌 데서 비롯됐다. 이 발견에 따르면 태아의 세포는 약 100회, 노인의 세포는 20∼30회 정도 분열한 후 노화가 시작되는데 이를 ‘헤이플릭의 한계’라고 부른다. 1978년 엘리자베스 블랙번은 그 원인으로 여겨지는 텔로미어를 발견해 2009년 노벨 생리의학상을 수상하게 된다. 그러나 노화의 근본적인 원인은 여전히 미궁에 갇혀 있다. 노화연구는 직접 인체를 대상으로 하기 어려워 대부분 동물모델을 대상으로 연구되고 있다. 이 가운데 가장 큰 관심을 모은 실험은 젊은 개체와 늙은 개체의 혈관을 연결해 늙은 개체의 회춘 여부를 관찰하는 개체결합 실험이다. 이 실험은 1864년에 최초로 시도됐지만 노화연구에 적용된 것은 1957년이었다. 당시 늙은 쥐와 젊은 쥐를 개체결합한 결과 늙은 쥐의 골밀도가 젊은 쥐와 비슷한 정도로 회복되는 것이 발견됐다. 이후에도 유사한 실험이 반복됐는데 젊은 쥐의 혈액을 공급받은 늙은 쥐의 여러 장기 기능이 회복되며 수명이 늘어나는 것이 관찰됐다.최근에는 그 원인 물질이 GDF11이라는 특정 단백질이라는 것까지 밝혀졌지만 이를 반박하는 후속실험이 보고되면서 노화연구의 뜨거운 감자가 되고 있다. 그리고 이런 연구결과의 인체 적용은 윤리적 문제에도 감행되기에 이르렀다. 미국의 암브로시아라는 회사는 참가자들에게 8000달러를 받고 젊은 피를 수혈해주는 임상시험을 시도하고 있다. 또한 다른 일련의 과학자들에 의해 알츠하이머 환자를 대상으로 이와 같은 젊은 피의 공급이 인지능력을 회복시키는지를 테스트하는 임상시험이 진행되고 있어 그 결과가 주목된다. 이 외에도 분화된 세포를 리프로그래밍해 유도만능줄기세포를 만드는 기술도 세포의 노화시계를 리세팅하는 것으로 간주돼 활발히 연구되고 있다.여러 연구에도 노화 메커니즘은 여전히 수수께기로 남아 있다. 하지만 IT 융합을 통한 현대의 시스템생물학 연구를 통해 노화 메커니즘도 곧 그 베일이 벗겨질 것으로 기대된다. 시스템과학의 도입을 통해 노화에 관련된 모든 실험적 결과를 집대성하고 이를 체계적으로 분석한 뒤 제어공학 기술을 적용해 항노화나 회춘을 유발할 수 있는 분자타깃을 발굴한다면 노화연구의 획기적인 진전이 있을지도 모른다. 구글이 공동 설립한 칼리코라는 바이오회사는 글로벌제약사인 애브비로부터 15억달러의 공동투자 계약을 맺었으며, 오라클의 창업자인 래리 엘리슨은 의학재단을 설립해 3억달러 이상의 연구비를 노화연구에 지원하고 있고 페이팔 창업자인 피터 틸은 센스 연구재단을 통해 인간수명 연장 연구를 지원하고 있다. 또한 인간게놈 프로젝트로 널리 알려진 크레이그 벤터는 인간장수 회사를 설립해 장수유전자 발굴에 착수했다. 진시황의 꿈이 21세기 노화연구를 통해 비로소 구현되는 날이 머지않을 수도 있다.조광현 KAIST 교수·바이오및뇌공학

얼마 전 세계 최고의 권위를 자랑하는 의학 학술지인 자마(JAMA)에 게재된 한 논문을 통해 미국 설탕업계와 학계 사이의 어두운 커넥션이 만천하에 공개됐다. 1960년대에 현 미국 설탕협회의 전신인 설탕연구재단(SRF)의 내부 문건에 따르면, SRF가 하버드대 연구진 3명에게 현재 가치로 총 4만9000달러에 달하는 자금을 지급하면서 당과 포화지방, 그리고 심장질환 사이의 관계에 대한 리뷰 논문을 작성해 줄 것을 의뢰했다고 한다.여기서 주목할 점은 리뷰에 사용된 연구가 당시 SRF의 임원이었던 존 힉슨에 의해 선택됐다는 점이다. 즉 SRF의 주도하에 하버드 연구진이 당에 유리한 연구결과만을 리뷰하도록 함으로써 당과 심장질환 사이의 상관관계는 축소하고 포화지방의 상관관계를 확대해석했다는 것이다. 해당 논문은 1967년 세계적인 권위의 의학학술지인 ‘뉴잉글랜드저널 오브 메디슨’에 게재돼 심장질환과 영양성분에 대한 후속 연구에 상당한 영향을 미쳤다. 또한 SRF로부터 연구자금을 지원받은 하버드 연구진 중 마크 헥스테드 박사는 이후 미국 농무부(USDA) 영양학 부서의 총책임자가 돼 1977년 미국 연방정부의 식이요법 가이드라인의 초안을 작성하기도 했다. 또 다른 연구진인 프레드릭 스태어 교수는 이후 하버드대 영양학과의 학과장이 돼 심장질환의 주요 원인은 포화지방이고 당분은 치아 관련 질환 정도에만 영향이 있다는 잘못된 사실을 확산시키는 데 막대한 영향력을 행사했다.강진아 서울대 교수·기술경영학미국 식품의약국(FDA)을 포함한 보건 관계자들은 조작된 연구결과를 활용해 지난 50년 동안 국민에게 당이 아닌 포화지방의 섭취를 줄이라고 권고하게 됐고, 이러한 권고를 따르게 된 미국인들은 고지방식 대신 고당류 및 고탄수화물 식사를 하게 됐다. 그 결과 1960년대 초 10.7%에 그쳤던 비만인구가 2015년에는 30.4%까지 증가했으며, 미국 전체 사망자 중 심장병으로 사망한 사람 역시 23.4%로 모든 질병과 사고 등 사망요인 중 1위를 차지하게 됐다. 게다가 미국 외에도 한국을 비롯한 많은 국가가 FDA의 영양기준을 차용하게 됨으로써, 세계 인구 3명 중 1명은 과체중 및 비만 인구로 집계되고 이로 인해 연간 2조달러에 이르는 글로벌 비용이 발생하게 됐다. 또한 전 세계적으로 당뇨를 앓고 있는 인구 역시 1980년 1억800만명에서 2014년 4억2200만명으로 증가하는 등 고당류 및 고탄수화물 식사 장려로 후유증이 심각한 상황이다.가습기 살균제 옥시 경우에서도 보듯 연구를 수행하는 과학기술인은 스스로의 작은 선택이 엄청난 사회적 파장을 일으킬 수 있다는 사실을 반드시 자각해야 한다. 사실 당과 심장병 사이의 관계를 리뷰한 하버드대의 연구진은 직접적으로 데이터 조작을 하는 등의 심각한 비윤리적 행동을 하지 않았다고 주장할 수도 있다. 하지만 설탕업계의 주도하에 비록 수동적인 역할만을 수행했다 할지라도 자신들의 선택으로 반세기에 걸쳐 전 세계 비만인구와 심혈관질환자 및 당뇨 환자 증가라는 치명적인 결과가 초래됐다는 측면에서, 과학기술인 개개인에게 엄중한 윤리적 잣대를 들이대야 할 의무가 있음을 명심해야 한다.학계 역시 학술지에 게재되는 모든 연구의 자금 출처 명시를 강화하는 노력을 해야 하며, 정부 차원에서도 보다 공정한 연구를 위해 공적연구자금을 확대 운영해야 할 필요가 있다. 산업계와 기업도 비윤리적인 공조를 통해 단기적인 수익을 창출하는 것보다 소비자 보호 및 공공의 선을 추구하는 것이 장기적으로 더 이익이라는 것을 깨달아야 한다. 과거 자신의 과실이 아니라고 드러났음에도 소비자 보호를 위해 문제가 된 제품을 즉각 폐기 조치했던 존슨앤존슨사의 타이레놀 사례를 보면, 당장의 피해를 감수하더라도 소비자를 위하는 윤리적인 기업이라는 브랜드 이미지를 형성하는 것이 지속적인 수익을 창출하는 데 이득이 됨을 알 수 있다.강진아 서울대 교수·기술경영학

'최신 스마트폰의 배터리 폭발 사고로 세간의 관심이 모아지고 있다. 핸드백에 있는 멀쩡한 휴대전화가 별안간 터진다니 불안하다. 좀 더 알아보자. 모든 스마트폰의 전원을 담당하는 배터리가 리튬이온 배터리이다. 리튬이라는 물질은 항공기 윤활유와 신경안정제 등으로도 사용된다. 충전이 가능한 배터리로 리튬이온, 니켈 카드뮴 배터리 등이 있다. 리튬이온 배터리는 부피가 작고 한번 충전하면 전기를 오랫동안 담을 수 있다. 또, 오래 써도 성능이 그리 나빠지지 않는다. 여러 가지 장점 때문에 리튬이온 배터리는 스마트폰과 노트북뿐만 아니라 자동차와 항공기에서도 사용되고 있다.리튬이온 배터리 구조는 간단하다. 배터리 내부에 액체가 들어있다. 플라스틱으로 된 얇은 막이 액체를 나눈다. 한쪽 액체는 양극을, 다른쪽 액체는 음극을 위해 사용된다. 사우나를 가면 낮은 시멘트 벽을 사이에 두고 온탕과 냉탕이 나뉘어 있는 것을 볼 수 있다. 그 칸막이를 넘어다니며 냉욕 온욕을 번갈아 하기도 한다. 리튬이온 배터리 구조 역시 비슷하다. 목욕탕 칸막이 벽에 작은 구멍이 생기면 찬물과 더운물이 섞인다. 리튬이온 배터리의 경우도 현상은 동일하다. 물론 결과는 물이 섞이는 것과는 달리 치명적이다. 칸막이가 무척 얇다. 여기에 구멍이 나면 엄청난 양의 전자가 순식간에 양극으로 흘러들어간다. 이를 일상생활에서는 합선이라 한다. 헤어드라이어를 실수로 변기에 빠트린 경우다. 합선으로 헤어드라이어에 갑자기 과전류가 흐르면 두꺼비집이 내려간다. 리튬이온전지 칸막이에 구멍이 나면 천공 부분에 열이 발생한다. 문제는 액체다. 이 액체가 휘발유처럼 매우 불이 잘 붙는다. 작은 충격으로 칸막이에 구멍이 생기거나 배터리의 양극과 음극이 접지돼 열이 발생하기 시작하면 짧은 시간에 배터리가 불길에 휩싸이게 된다. 스마트폰 배터리 바깥에 충격을 주거나 열을 가하지 말라고 표시돼 있다. 이런 이유 때문이다. 배터리 제조사들은 배터리를 작게 만들기 위해 액체를 꽉 눌러 담는다. 내부적으로 엄청난 압력이 가해지고 있다. 마치 빵빵한 풍선처럼 말이다. 압력이 과도하면 칸막이에 천공이 발생할 수 있다. 배터리에도 두꺼비집 같은 안전장치가 있어서 열이 발생하거나 과전류가 흐르면 내부 회로를 차단한다. 하지만 칸막이에 구멍이 생기면 막을 방법이 없다.리튬이온 배터리 문제는 이미 오랫동안 정보기술(IT) 제조사에게 골칫거리였다. 애플, 소니, 델, 에이서, 레노버, 휼렛패커드(HP) 등 모두 노트북 배터리를 리콜한 경험이 있다. 애플은 9대의 아이북과 파워북에서 배터리 과열 보고를 받은 후 180만개의 배터리를 리콜했다. 2002년 이후 리튬이온 배터리로 인한 리콜은 전 세계적으로 40건 이상 있었다. 2009년 노키아는 4600만개의 리튬이온 배터리를 리콜 했다. 아이폰의 경우 심각한 화상사고도 있었다. 2015년 2월 14일 미국의 에릭 존슨은 아이폰 5C의 발화로 3도 화상을 입었다. 2016년 게러스 클리어라는 호주 남성도 하체에 3도 화상을 입었다.자전거에서 넘어지면서 충격으로 뒷주머니에 있던 아이폰 6에 불이났다. 2010년 3월 두바이 인근에서 발생한 UPS 소속 보잉 747 항공기 폭발사고는 화물기에 탑재된 리튬이온 배터리의 발화가 원인이었던 것으로 밝혀졌다. 자칫 초대형 인명사고로 이어질 수 있기 때문에 항공안전당국에서는 리튬이온 배터리에 관한 한 매우 엄격한 잣대를 적용하고 있다.원유집 한양대 교수·컴퓨터공학리튬이온 배터리 문제는 이미 십수년간 다수의 업체가 제작한 다양한 기기에서 발생했는데, 그러다보니 제조사들이 안전을 최우선으로 설계하고 있다. 최근 보도된 수건의 배터리 폭발사고는 심혈을 기울여 제작한 제조사에는 물론 신제품을 애타게 기다리던 소비자에게도 모두 유감스런 사건이다.원유집 한양대 교수·컴퓨터공학

지난 추석날 중국은 저궤도에 중국판 우주정거장인 ‘톈궁(天宮)’ 2호를 성공적으로 올렸다. 2011년 9월 세계에서 세 번째로 시험용 우주정거장인 ‘톈궁 1호’를 발사한 지 5년 만의 일이다. 우주정거장 건설은 우주기술 중 최고의 난이도를 가지는 기술이기에 우주강국의 시금석으로 불린다.우주에 대한 중국의 야망과 목표는 독특하다. 미국과 옛 소련은 누가 먼저 우주를 선점하는가에 따른 국가위상과 지정학적 경쟁에 초점을 둔 우주경쟁을 했다. 하지만, 중국의 우주야망은 우주 군사력 확보와 단순한 국가위상 제고를 넘어 국가경제 발전을 위해 우주를 가용 가능한 광대한 자원의 보고로 이용하고 있다. 중국의 실질적 우주활동은 독자적인 우주정거장의 건설, 우주기반의 태양전력 확보, 달 및 소행성에서의 자원 채광, 그리고 우주의 군사적 활용 등의 이유 때문이다.장영근 한국항공대 교수· 항공우주기계공학먼저, 미니 우주정거장인 톈궁 1호는 우주공간에 건설할 우주정거장 기술 확보가 주 목적이다. 선저우 유인우주선과의 도킹시험을 올해 3월까지 수행했다. 2020년에는 실질적 우주정거장인 ‘톈궁 3호’를 발사할 예정이다. 20톤의 핵심 모듈과 2개의 연구모듈로 구성된 톈궁 우주정거장은 3명의 우주인이 장기간 머물 수 있도록 할 예정이다. 미국 주도의 국제우주정거장(ISS)이 2025년에 퇴역하면 톈궁 우주정거장은 세계에서 유일한 우주정거장이 된다.이어, 우주기반의 태양전력 프로그램은 우주에서 태양에너지를 획득하는 것이다. 우주에서는 구름과 같은 장애물이 없어 1년 내내 일정한 태양빛을 얻을 수 있다. 우주에서 채집한 태양에너지를 마이크로파를 이용해 위성으로부터 지구의 수신소로 빔 상태로 전달한다. 이 에너지는 클린하고 재생이 가능하다. 하지만, 우주기반의 태양전력 프로그램은 많은 기술적 장애물을 넘어야 한다. 마이크로파를 통해 태양에너지를 우주로부터 지상으로 전달하는 것도 어려운 일이다. 태양전력 공급 위성의 정밀한 자세제어 및 궤도에서의 제작 및 조립도 극복해야 할 기술이다. 우주기반의 태양전력에 대한 연구개발은 미래 세대에게 중단 없는 에너지를 제공하기 위한 장기간의 프로젝트로 인식되고 있다.중국의 또 다른 야망은 달의 후면으로부터 티타늄, 헬륨-3, 물과 같은 자원을 탐사하는 것이다. ‘창어’ 달탐사 프로그램은 현재 진행 중인 로봇 임무이다. 2007년 발사된 창어 1호는 달탐사를 위해 요구되는 기본 인프라를 구축하는 것이 주 목표였다. 2010년 발사된 창어 2호도 성공적으로 운용됐다. 2013년 발사된 창어 3호는 달탐사 로봇인 유투를 탑재한 달착륙선이었다. 2017년에는 창어 5호를 발사해 2㎏ 정도의 달의 흙과 바위 샘플을 채취해 지구로 귀환하는 임무를 수행할 계획이다. 자원이 풍부한 소행성을 탐사하는 것은 그다음 목표이다. 우주에는 금이나 백금과 같은 자원을 가진 수백만 개의 소행성이 존재한다. 1967년 제정된 외계우주법은 우주의 영토를 사유화하는 것을 금하고 있지만 우주자원의 소유권에 대해서는 상대적으로 모호하다. 속된 말로 먼저 가서 차지하는 국가가 임자다. 중국은 미래에너지 소요 때문에 달 및 소행성 탐사를 경쟁적으로 할 것이다.끝으로, 우주의 군사적 활용으로서 우주기술은 민·군 겸용의 특성을 가진다. 중국은 우주무기 개발에도 심혈을 기울이고 있다. 중국은 1990년대 초 이래 공격이 가능한 다양한 우주전투시스템을 개발해오고 있다. 지상 및 항공 기반의 우주무기, 무인 우주전투 및 지구공격 플랫폼, 민·군 겸용 유인플랫폼 등이다. 미국과 서방에서는 2020년대 초에 완성되는 중국 우주정거장도 군사적 용도로 이용한다는 의심의 눈초리를 보내고 있다.최근 들어 미국의 우주활동은 경제적인 제약으로 인해 방향성과 동기부여를 잃고 있다. 그 사이에 중국은 장기적이고 공식적인 우주프로그램에 엄청난 재원을 투자하고 있다. 중국의 우주야망은 기술뿐만 아니라 경제적 기반을 바탕으로 그 실체를 드러내고 있다.장영근 한국항공대 교수· 항공우주기계공학

올여름 무척이나 더웠다. 미항공우주국(NASA)은 올해 7월 세계평균 기온이 1880년 기상관측을 시작한 이래 가장 더웠다고 발표했다. 더위는 8월 중순 말복을 넘기고도 물러날 생각을 안 하고 버텼다. 기온은 우리 체온보다 더 높이 올라갔다. 한낮에는 서 있기만 해도 땀이 주르륵 흐르고, 밤에도 열대야 때문에 잠 못 이루는 날이 부지기수였다. 1994년에 버금가는 기록이라 한다. 20여년 전 너무 더워 목욕탕 욕조에 찬물을 받아 놓고 그 속에서 잤던 기억이 떠오른다.바다라고 다르지 않았다. 국립수산과학원은 27년 전 인공위성으로 해수면 수온을 조사한 이래로 올여름이 가장 더웠다고 한다. 부산 해운대 해수욕장 바닷물 온도는 거의 섭씨 30도 가까이 올라갔다. 더위를 식혀 줘야 할 해수욕장이 목욕탕으로 변했다. 제주도 인근 바다와 서해 일부에서는 30도를 넘겼다. 바다 표면 수온을 보여주는 위성사진은 한반도 주변 바다가 고온임을 보여주는 붉은색으로 물들었다. 김웅서 한국해양과학기술원 책임연구원·한국해양학회장수온이 올라가면서 이번 여름 해양생태계도 영향을 받았다. 열대와 아열대 바다에 사는 해파리가 많이 유입돼 해수욕장에 놀러온 피서객들이 쏘이는 사고가 늘었다. 초반에는 주로 남해안과 동해안에서 발생했지만 수온이 올라가면서 서해에서도 해파리에게 쏘이는 사고가 발생했다. 근래에 들어 말썽을 부리는 것은 노무라입깃해파리이다. 크기도 1m나 되고, 독성이 강해 사망사고를 일으키기도 한다. 부레관해파리도 조심해야 된다. 작지만 맹독을 가졌다. 열대바다에 주로 살지만 수온 상승으로 우리나라 주변 바다에서도 보인다.양식장에서는 높은 바닷물 온도를 이기지 못하고 많은 물고기가 죽기도 했다. 우리나라 주변 바다가 난리였다. 8월에 전남 장흥에서는 양식하던 키조개가, 완도에서는 전복이, 여수와 고흥에서는 우럭, 참돔, 돌돔, 넙치가 죽었다. 충남 서산 태안과 경남 통영에서는 볼락이, 경북 포항과 경주 앞바다에서는 강도다리가 죽었다. 더위도 더위이지만 어민들은 경제적인 손실로 속이 더욱 타버렸다. 그나마 수온이 올라가면서 세력을 확장하던 적조가 잠잠해진 것이 다행이다.기온은 떨어지고 있지만 바닷물은 비열이 커서 당분간 고온을 유지할 것이다. 비열이라 함은 어떤 물질 1그램을 섭씨 1도만큼 올리는 데 필요한 열량이다. 민물 경우 1칼로리가, 바닷물은 이보다 조금 적은 0.94칼로리가 필요하다. 바닷물을 1도 높이려면 같은 무게의 공기를 1도 올리는 것보다 약 4배 더 많은 열이 필요하다. 물이 비열이 크다는 것은 온도를 올릴 때 많은 열이 필요하므로 온도가 천천히 올라간다는 이야기다. 실생활에서도 쉽게 예를 찾을 수 있다. 배가 고파 라면이라도 먹으려면 냄비 물이 왜 빨리 끓지 않는지 답답했던 경험이 있을 것이다. 반대로 물은 식을 때도 천천히 식는다.바닷물 온도를 1도 올리려면 같은 무게 공기 1도 올리는 것보다 에너지가 4배 많이 든다고 했다. 물은 공기보다 밀도가 약 1000배 크다. 같은 무게라면 공기 부피가 바닷물 부피보다 1000배 정도 크다는 이야기다. 온도가 같다면 바닷물이 같은 부피 공기보다 약 4000배나 많은 에너지를 가지고 있다. 우리는 지구온난화로 바닷물 평균온도가 0.1도 올라갔다고 하면 ‘고작 0.1도 올라간 거 가지고 왜 호들갑을 떨지?’라고 흔히 생각한다. 기온으로 0.1도면 우리가 느끼지도 못할 정도이다. 그렇지만 0.1도 올라간 바닷물은 같은 부피의 대기 온도를 400도까지 올릴 수 있는 엄청난 에너지를 갖고 있다.기세를 떨치던 폭염과 열대야도 점차 수그러들고 있다. 새벽녘에는 이불을 당기게 된다. 그러나 바닷물 온도가 내려가려면 좀 더 인내심이 필요하다.김웅서 한국해양과학기술원 책임연구원·한국해양학회장

회복이 불가능한 손상이나 퇴행성 난치질환의 경우 유일한 희망은 줄기세포 치료이다. 이 때문에 줄기세포는 의생명과학에서 언제나 중요한 미래 어젠다(의제)이다. 기초연구뿐 아니라 임상연구도 활발히 진행되고 있는데 2015년까지 총 317건의 상업적 줄기세포치료제 임상연구가 등록된 바 있다. 현재 최종 승인된 줄기세포치료제는 국내 승인 4개, 캐나다 승인 1개, 유럽승인 1개이다. 국내 승인이 많은 이유는 심사가 상대적으로 덜 까다롭기 때문이며, 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 줄기세포치료제는 아직 없다. 2014년 일본에서는 난치성 안구질환자에게 본인의 유도만능줄기세포를 이식하는 시술이 진행돼 큰 관심을 모았으나 유도만능줄기세포에서 다수의 돌연변이가 발견돼 중단된 사례가 있다. 일본에서는 황반변성 환자에게 타인의 유도만능줄기세포를 이용해 만든 망막세포를 이식하는 임상연구를 내년에 시작하겠다는 계획이 최근 발표됐다. 줄기세포는 과연 무엇이며, 임상적용이 어려운 까닭은 무엇일까.줄기세포란 지속적인 자가복제 능력과 다른 세포로 분화할 수 있는 능력을 모두 갖춘 세포를 일컫는다. 모든 생명의 시초를 관장하며 성체가 된 이후에도 조직 재생 등을 위해 일부가 남아있다. 줄기세포는 태아줄기세포, 성체줄기세포, 그리고 분화된 세포를 역분화시켜 얻을 수 있는 유도만능줄기세포로 나뉜다. 줄기세포 연구는 1981년 영국의 마틴 에번스가 쥐의 태아 줄기세포를 발견한 것을 시초로 1998년 미국의 제임스 톰슨과 존 기어하트가 각각 인간의 태아 줄기세포 추출과 배양에 성공하기에 이르렀다. 그리고 2006년 일본의 야마나카 신야는 분화된 일반세포에 네 가지 특정 단백질을 주입해 줄기세포로의 역분화를 유도함으로써 유도만능줄기세포를 최초로 만드는 데 성공했다. 태아로부터 얻어지는 태아줄기세포의 윤리적 문제로 인해 성체줄기세포와 유도만능줄기세포가 그 대안으로 활발히 연구되고 있다. 성체줄기세포는 특정 조직의 세포로만 분열되기 때문에 암 유발 등의 부작용으로부터 비교적 안전하지만 얻을 수 있는 수가 적고 실험실 배양이 어려운 문제가 있다. 반면 유도만능줄기세포는 유도과정에서 암 유발인자를 이용하는 위험성과 태아줄기세포에 비해 비교적 불안정한 문제가 있다. 이로 인해 핵치환 기술을 이용한 태아줄기세포 연구도 여전히 진행되고 있다. 근래에는 유도만능줄기세포의 유전자를 유전자가위 등을 이용해 교정함으로써 환자맞춤형 줄기세포를 만드는 연구가 시도되고 있다.조광현 KAIST 교수·바이오 및 뇌공학지금껏 줄기세포 연구의 괄목할 만한 여러 연구 성과에도 분화·역분화의 낮은 효율과 제어기술 부재, 배양의 어려움, 암 유발 가능성 등은 여전히 줄기세포 치료의 궁극적인 한계로 남아 있다. 이러한 한계의 근본적인 원인은 줄기세포의 분화와 역분화 과정을 지배하는 분자 조절 네트워크의 다이내믹스를 파악하지 못한 채 시행착오를 통한 실험적 시도에만 의존하기 때문이다. 전 세계 과학계는 이러한 한계를 극복하기 위해 정보기술 융합을 시도하고 있다. 특히 지금껏 축적된 줄기세포 내외 분자 조절 작용에 대한 발견과 지식을 컴퓨터모델을 통해 집대성하고 복잡계 네트워크의 다이내믹스를 분석한 뒤 제어공학 기술을 접목해 핵심 조절분자를 발굴하여 실험을 수행하는 줄기세포 시스템생물학 연구로 패러다임의 변화가 일어나고 있다.줄기세포 내 다양한 분자들은 생화학적 상호작용을 통한 긴밀한 조절관계에 놓여 있어 모든 분자들은 서로를 구속하며 다이내믹한 변화를 거듭한다. 이러한 복잡한 연결망 속에서 특정 분자를 조절하더라도 네트워크의 보상기작 등으로 인해 결국 예상과 다른 세포 반응을 관측하게 되는 것이다. 이를 해결하기 위해 그동안 축적된 방대한 실험 데이터를 정보기술(IT)을 이용해 집대성하고 체계적으로 분석해 숨겨진 동작원리를 밝혀냄으로써 새로운 제어기술을 개발할 수 있다. 줄기세포에 담긴 생명의 비밀에 인류는 정보기술 융합을 통해 조금 더 다가갈 수 있게 된 것이다.조광현 KAIST 교수·바이오 및 뇌공학

사물인터넷(IoT)의 열풍이 불고 있다. IoT란 사물에 센서와 통신장비를 부착해 사물끼리 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있는 기술이나 환경을 의미한다. IoT 기술이 발전함에 따라 우리가 생활하면서 사용하는 모든 사물의 연결성이 증대됨으로써 산업들 역시 서로 연결돼 새로운 산업을 창출하는 시너지를 형성할 것으로 기대되고 있다. 시장조사업체 가트너는 IoT로 인해 파생되는 신시장의 규모가 2020년에 이르러 1조2000억달러를 상회할 것으로 전망한 바 있다. 기업들 역시 IoT를 활용해 기존 산업의 경계를 뛰어넘는 기술제휴를 시도하고 있다. IoT로 인해 촉발되는 기술제휴는 그동안의 제휴 형태와 확연히 다른 양상을 보인다.강진아 서울대교수·기술경영학기존 전략이론에 따르면 기업이 제휴를 통해 새 기술을 획득하기 위해서는 기업이 해당 기술에 대한 지식을 이해할 수 있는 흡수역량(absorptive capacity)이 반드시 필요하기에, 기존의 사업 영역과 어느 정도 연관성을 지니고 있는 분야의 기업과 제휴를 맺는 것이 유리하다고 한다. 하지만 IoT를 기반으로 하는 기술제휴는 서로 유사한 배경지식을 전혀 보유하고 있지 않은 비관련 분야 사이에서도 활발하게 일어난다. IoT라는 기술적 접착제로 인해 이종산업의 융합이 용이해짐에 따라 기존에는 상상조차 할 수 없었던 산업 간 협업이 가능해진 것이다. 가장 대표적인 예는 자동차 산업에서 찾아볼 수 있다. 완성차 업계의 선두주자인 BMW는 반도체 기업 인텔과 중국 인터넷 포털 기업 바이두 등과 협력해 2021년까지 고성능 스마트카를 출시하기 위한 계획을 진행 중이다. 도요타도 빅데이터 분석 기술을 스마트카에 접목시키기 위해 마이크로소프트와 제휴해 ‘도요타 커넥티드’를 설립했다. 주행 중 주변 도로 상황뿐만 아니라 운전자의 운전습관과 건강정보까지 모니터링함으로써 운전자에게 맞춤화된 정보를 제공하기 위함이다.그러나, 이종산업 간의 제휴 빈도가 늘어날수록 기업이 ‘제휴중독’의 함정에 빠질 리스크 역시 증가한다. 제휴중독이란 기업이 외부지식 획득을 위해 제휴전략을 무분별하게 남용할 때 발생하는 부정적 효과를 일컫는다. 제휴에 대한 과도한 의존은 내부 연구개발(R&D)에 대한 투자감소를 야기할 수 있고, 그로 인한 흡수역량의 저하는 외부지식을 이해하고 통합할 수 있는 능력을 감소시킨다. 또한 기업이 기술제휴 전략에만 의존하는 확증편향 현상이 발생해 제휴의 유용성을 판단하지 않고 더 많은 제휴를 맺으려는 타성적 성격을 지니게 만든다. 즉 제휴가 기업이 필요로 하는 신지식 획득 및 시너지 창출을 위한 효과지향적 전략으로 활용되는 것이 아니라 새로운 제휴에만 초점을 맞추는 루틴화된 습관으로 변질될 수 있다.그렇다면 융합의 시대를 살아가는 기업이 제휴중독에 빠지지 않기 위해서는 어떠한 노력을 해야 할까. 기업은 외부 ‘모니터링 집단’의 조언에 귀 기울여야 한다. 기업이 기술제휴를 반복적으로 행할수록 새로운 기술제휴를 유도하는 관성이 형성되는데, 관성의 영향을 받지 않는 외부전문가 그룹의 자문을 통해 제휴의 합리성을 제고할 수 있을 것이다. 기업조직 내부에 ‘악마의 옹호자’(devil’s advocate) 제도도 도입해야 한다. 악마의 옹호자 제도란 기업의 전략에 대해 의도적으로 반대되는 의견을 개진함으로써 해당 전략이 미치는 부정적 역할을 경계하고 해결방안을 모색하도록 하는 제도이다. 이미 IBM, GE 등의 글로벌 기업도 반대의견의 중요성을 깨닫고 본 제도를 시행하고 있다. 내부 R&D 역량 유지를 위한 노력 역시 중요하다. 비록 제휴를 통해 새 분야의 지식을 들여올 수 있다 할지라도 이를 이해하고 활용하는 주체는 결국 기업 내부의 R&D 인력이다. 따라서 기업은 제휴를 위한 노력과 함께 사내 연구개발(in-house R&D) 인력 유지 및 양성을 위한 명확한 커리어트랙을 개발함으로써 제휴중독에 따른 내부 기술역량 약화의 덫에 빠지지 않도록 주의해야 할 것이다.강진아 서울대교수·기술경영학

전국이 쩔쩔 끓는다. ‘권불십년 화무십일홍’(權不十年 花無十一紅·막강한 권력도 십 년을 가지 못하고, 아무리 아름다운 꽃도 열흘이 지나면 시들고 만다)이라고 했던가. 온몸을 바짝 익힐 듯한 화덕열기도 이제 곧 사그라들 것이다. 어찌 됐건 찜통더위 덕에 지난 수주간 매일 저녁 시원한 맥주를 즐기는 호사를 누렸다. 무더위라는 것이 무조건 단점만 있는 것은 아닌 듯하다.주류 판매를 진작시키는 것은 더위뿐이 아니다. 지난 1일 모건 스탠리는 자율주행차가 주류판매를 진작시킬 것이라는 보고서를 발표했다. 자율주행모드로 놓고 탑승을 하면 운전자가 직접 운전대를 잡지 않아도 주행이 가능하기 때문이다. 이 보고서는 자율주행차의 등장으로 전 세계 음주 횟수가 월 1회 정도 증가할 것이고, 그 결과 주류관련 세계 시장 규모가 약 33조원 증가될 것으로 예측하고 있다. 만약 월 2회 증가한다면 전 세계 음주시장은 약 280조원 증가할 것이라 한다. 음주와 운전은 공존이 불가한 상호 상극인 존재다. 대중교통이 발달하지 않은 미국 같은 나라에서는 더욱 그렇다. 자율 주행차의 등장으로 음주와 운전의 상호 관계가 상극에서 상호보완으로 다시 자리매김할 가능성이 보인다.원유집 한양대 교수·컴퓨터공학자율주행차 기술은 인류사회의 전반적인 생활양식에 변혁을 가져올 게임 체인저다. 지난 200년간 인류 사회를 변혁시킨 주요 기술로 냉장고(1850년대), 자동차(1880년대), 반도체(1950년대), 피임약(1960년대), PC(1970년대), 인터넷(1990년대) 등이 있다. 냉장고의 등장은 질병예방과 수명연장으로 연결됐으며, 피임약의 등장으로 성관계가 종족보존의 원시행위에서 쾌락추구 행위로 변화하고, 남녀의 사회적 관계가 재정의됐다. 같은 맥락에서 볼 때 자율주행차 기술의 영향력은 사회·경제적으로 그 한계가 보이지 않는다.스마트카 시대에는 자동차가 택배 물품도 수령한다. 스마트카에 바코드 리더기능이 있다. 배송업체 직원이 배송품의 바코드를 인식시키면 스마트카의 트렁크가 자동으로 열린다. 배송업체 직원은 택배물품을 트렁크에 싣고 트렁크를 닫는다. 배송 끝이다. 택배업체 직원이 아파트 경비아저씨나 편의점 아르바이트생에게 애써 잘 보이며 물품을 맡길 이유가 없다. 스마트카 물류서비스는 이미 독일의 벤츠사와 물류업체 DHL이 연합해 현재 독일에서 베타서비스를 진행 중이다. BMW와 인텔 연합군은 7월 초 레벨 5의 완전 자율주행차를 2021년까지 상용화하겠다는 계획을 발표했다. 레벨 5은 자율주행기술의 최상위 단계로서 출발지와 목적지 입력 외에는 인간의 조작 없이 목적지로 주행이 가능한 상태를 일컫는다.온갖 낙관적 예측에도 자율주행차 기술은 사람의 목숨을 맡기기에는 여전히 갈 길이 멀다. 교통 경찰의 간단한 수신호조차 아직은 인식을 못한다. 시속 40㎞로 움직이는 0.5t의 쇳덩어리는 제어권을 상실하는 순간 치명적인 살상무기가 된다. 5월 초 발생한 테슬라 모델 S의 인명사고는 자율주행차 사고대처 능력의 민낯을 보여준다.도래할 자율주행차 시대에는 현재 내연기관과 변속기에 근간하는 자동차 산업 생태계의 재편은 필연이다. 완성차 업체와 기계부품업체로 구성된 생태계가 붕괴되고 배터리 업체, 모터 업체, 소프트웨어업체로 구성된 새로운 생태계가 구성될 것이다. 자율주행차의 등장은 단순한 자동차 관련 산업 구조의 재편을 훨씬 넘어서 사회·경제·문화 전반에 양식변화를 가져올 것이다. 주류시장의 확대, 물류시스템의 혁명은 여명에 불과하다. 자율주행자동차 기술확보에 정부와 산업계가 총력을 기울이고 있다. 자율주행차 기술 개발과 더불어 타 산업에 미치는 영향, 그리고 새로운 비즈니스 모델에 대한 심도 있는 분석과 연구가 반드시 수반돼야 한다. ‘음주운전 절대불가’라는 문구가 역사교과서 귀퉁이의 한 소절로 남는 시대가 올지도 모를 일이다.원유집 한양대 교수·컴퓨터공학