The Science Times

2017년에 많은 과학연구 결과들이 나왔다. ‘사이언스’, ‘BBC’, ‘NBC’ 등 주요 언론들은 2017년에 이룩한 과학적인 성과로 ‘중성자별 충돌 관측’, ‘인간배아 교정 성공’, ‘세계 첫 양자통신 성공’, ‘알파고의 진화’ 등을 꼽았다.

과학적으로 뜻깊은 한해를 보냈다는 평이다. 새로운 발견으로 우주에 대한 이해가 넓어졌고, 또한 인간배아 복제에 성공함으로써 인체 발병 원인을 근본적으로 제거할 수 있는 치료 가능성을 열어놓았다는 것.

그러나 지구온난화를 놓고 벌어지고 있는 기후변화 논쟁, 인공지능 보급으로 인해 발생하고 있는 일자리 논쟁, 유전자편집 기술 발전으로 인한 생명윤리 논쟁 등은 아직 해결이 안 된 채 풀어야할 과제로 남아 있는 중이다.

2018년에는 더 놀라운 과학 연구 결과가 잇따라 발표될 것으로 예상되고 있다. 사진은 올해  NASA에서 발사할 우주탐사선 TESS.  노쇠한 허블 망원경을 대체할 계획이다. ⓒNASA

초대형 망원경으로 원거리 우주 탐사

이에 따라 2018년에도 후속 연구가 이어질 것으로 예상되고 있는 가운데 거대한 장비로 무장한 우주 관측 프로젝트, ‘이벤트 호라이즌 망원경(Event Horizon Telescope)’ 프로젝트에  세계적인 관심이 집중되고 있다.

‘이벤트 호라이즌 망원경’이란 은하 중심에 있는 블랙홀을 관측하기 위해 지구 전역의 9개 대형 전파망원경을 한데 묶어놓은 것을 말한다. MI, 하버드 스미소니언 천체물리학 연구소가  주도하고 세계 34개 천문대·대학이 참여하고 있다.

이 계획이 시발점은 미 항공우주국(NASA)에서 새로운 우주 탐사계획을 발표하면서부터다. 2018년에 TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) 탐사선을, 2019년에 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)을 잇따라 발사할 계획.

이 차세대 망원경을 다른 망원경들과 연결해 그동안 미지에 영역으로 인식됐던 광대한 우주를 폭넓게 관측하자는 것. 블랙홀을 관측은 물론 지구 밖의 또 다른 생명체 존재 여부을 확인하는데 이르기까지 그동안 몰랐던 사실을 밝혀낼 수 있을 것으로 보고 있다.

달과 화성에 인류를 이주시키기 위한 계획 역시 순조롭게 진행되고 있는 중이다.  NASA, 유럽우주기구(European Space Agency), 일론 머스크의 스페이스X는 이미 달 기지를 세우기 위한 준비작업에 착수했다.

다양한 분야에서 우주 프로젝트가 진행되고 있는 지구 내부적으로는 기후변화 논쟁을 종식시키기 위한 대단위 연구가 진행되고 있다. 하버드대에서는 고고도기구(high-altitude balloon)를 띄워 대기 중에 특수물질을 분사한 후 태양광에 어떻게 반응하는지 확인할 계획.

대기로부터 이산화탄소를 채취해 탄소복합재료를 만드는 기술 역시 큰 관심을 불러일으키고 있다. 전까지 개념에 불과했던 기술이 최근 실용화돼 세상을 놀라게 하고 있다. 올해 글로벌 서모스탯(Global Thermostat) 등 많은 기업들이 신제품을 선보인다.

인간·뇌 인터페이스 군사·의료에 활용   

2017년은 인간 뇌와 컴퓨터를 연결할 수 있다는 것을 확인한 한 해였다. 미래 설계자인 일론 머스크(Elon Musk)는 뇌-컴퓨터 인터페이스을 실현하기 위해 ‘뉴럴링크(Nurallink)’란 바이오 인공지능 기업을 창업했다.

미 국방부에서는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 활용해 공상과학영화에서 볼 수 있는 신기한 무기를 제작하고 있는 중이다. 뇌-컴퓨터 인터페이스의 영역은 광범위하다. 군사, 의료는 물론 SNS 등 미디어에 이르기까지 다양한 분야에서 활용 방안이 거론되고 있다.

이와 관련, BCI협회(Brain-Computer Interface Society)에서는 오는 5월 국제회의를 열고 실제로 일어나고 있는 연구 상황을 공개할 계획. 이 모임을 통해 뇌-컴퓨터 인터페이스 영역에 대한 궁금증이 해소될 것으로 보인다.

3세대 유전자가위 기술 ‘크리스퍼-캐스9(CRISPR-Cas9)’ 역시 큰 주목을 받고 있는 분야다. 미국 솔크 생물학연구소는 이 기술을 활용해 미드콘드리아 유전병 치료을 위한 방안을 찾고 있는 중이다. 동물실험 단계를 넘어 실제 임상실험을 준비하고 있다.

유전자치료을 위한 환경도 구축되고 있다. 지난  2014년부터 영국인 환자 10만 명을 대상으로 유전자 염기서열을 분석하는 ‘10만 지놈 프로젝트(The 100,000 Genomes Project)’를 진행한 바 있는 영국 정부는 2018년에 이를 완성할 계획.

이런 노력으로 불치병 치료에 활용할 수 있는 임상데이터들이 확보되고 있다. 과오폴딩단백질(misfolded protein)은 세포내에서 응집체(凝集體 agglutination- body)를 형성하여 세포사를 야기하는 위험성을 초래하게 된다는 사실을 밝혀냈다.

이 단백질은 알츠하이머, 파킨슨 병 유발에 원인이 되고 있으며, 인공지능 치료를 통해 이들 불치병 치료가 가능할 수 있다는 연구논문이 발표되고 있다. 유전자 맞춤치료를 위한 데이터 축적도 가능할 전망이다.

관계자들은 2018년에 유전자가위를 활용한 치료가 확산될 것으로 보고 있다. 희귀성 불치병은 물론 인간 수명을 더 연장하려는 분야에 이르기까지 그동안 걸림돌이 됐던 유전자 비밀이 밝혀지고 의료계 혁신이 이어질 것으로 보고 있다.

그 밖에 범용 독감백신(universal flu vaccine) 개발 여부 역시 관심을 끄는 대목이다. 독감 바이러스의 모든 변종에 효과가 있고, 또한 면역효과도 최소한 20년 지속될 수 있는 슈퍼 백신을 말한다.

‘탤리그래프’ 지는 2018년에 그동안 공상과학영화에서 볼 수 있었던 장면을 다수 볼 수 있을 것으로 내다봤다. 인공지능, 유전학, 우주공학, 의료 부문 등에서 새로운 시대를 예고하는 발견과 혁신이 이어질 것으로 전망했다.

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