올해 국내 과학기술 분야의 키워드로 독특한 점을 꼽는다면 ‘재난 대처’와 ‘대중화’를 들 수 있다. 지난 여름 전국을 공포의 도가니로 몰아넣은 메르스나 사상 최악의 가뭄 등 각종 재난에 대처하기 위해 과학계가 팔을 겉어 붙이고 나섰고, 어렵게만 느껴졌던 과학을 알기 쉽게 전달하고자 과학자들이 몸소 대중들 앞에 서는 것을 마다하지 않았다.
‘사이언스타임즈’는 이처럼 올 한 해 관심을 모았던 과학계의 이슈 중 재난을 극복하는데 동참하거나, 과학 대중화를 위해 노력한 과학자들의 면면을 되돌아보았다.
▶ 메르스(MERS) 백신 개발에 성공한 재미과학자 조셉 김
재미(在美) 한국인 과학자인 조셉 김(46)은 바이오 기업인 이노비오(Inovio)의 공동 대표다. 또 다른 대표인 펜실베이니아 의대 데이비드 와이너(David Weiner) 교수와 함께 지난 8월 메르스 DNA 백신을 만드는데 성공했다.
당시 이노비오 연구진은 “쥐와 원숭이, 낙타에서 100% 메르스 예방 효과를 확인했다”고 밝힌 바 있다. 이전에도 미국과 독일에서 메르스 백신이 잇따라 개발되기는 했으나 사람에게 메르스를 옮기는 주범인 낙타에도 듣는 백신은 이노비오의 경우가 처음이었다. 낙타에서 사람으로 이어지는 메르스의 연결고리를 근본적으로 차단할 수 있게 된 것이다.
연구진은 메르스 바이러스의 DNA에서 세포에 달라붙는 조각을 떼어내 몸에 넣어 면역 항체를 만들었다. 이렇게 만든 백신을 쥐와 원숭이에게 투여하고 6주 뒤 메르스 바이러스에 감염시켰지만 100% 예방 효과를 보인 것으로 나타났다고 설명했다.
▶ 가뭄 해결의 대안으로 빗물 활용을 주장하는 서울대 한무영 교수
올해 한반도는 사상 최악의 가뭄을 겪었다. 10월까지 전국 평균 강수량은 619㎜로서 56년 만에 맞이하는 최악의 가뭄으로 기록되었다. 더군다나 가뭄이 내년까지 이어질 가능성이 높다는 예보로 인해 정부와 각 지자체들은 벌써부터 가뭄 대책을 마련하느라 분주한 상황이다.
이 같은 현상에 대한 근본적인 해결방안으로 한 교수는 빗물을 모아 이를 재활용하는 방안을 제시하고 있다. 그는 서울대 건설환경공학부 교수이자 사단법인인 빗물모아 지구사랑의 공동대표로도 재직하고 있다.
그는 “물 부족 현상을 해결하기 위해 댐을 만드는 것이 가장 좋겠지만, 투자비용이 막대한데다가 파급 범위도 제한적”이라고 언급하면서 “반면에 빗물은 지붕 위에 간단한 취수시설만 갖추면 자연적인 정화 작용으로 그냥 마셔도 문제가 없고, 돈도 전혀 들지 않는 장점을 가지고 있다”라고 주장하고 있다.
▶ 다양한 사회 현상을 과학으로 풀어낸 김범준 성균관대 교수
김 교수가 연구하는 분야는 일반인들에게 생소하게 드릴 수 있는 ‘통계물리학’이다. 통계물리학이란 많은 입자를 통계적인 방법으로 연구하는 물리학의 한 분야인데, 이런 통계물리학을 도구로 이용하면 다양한 사회현상이나 경제현상 연구에 도움을 줄 수 있다.
대표적 융합 학문인 통계물리학으로 김 교수는 집단지성(개미는 알고 정치인은 모르는 비밀)에 대해 글을 쓰고, SNS의 영향력(리트윗의 진원지는 어디일까?)에 대해 논하는 등, 세상의 작동원리를 찾는 일에 몰두하고 있다.
앞으로도 물리학을 통해 세상사를 바라보는 일에 주력할 예정인 김 교수는 “그동안 딱딱하고 어렵게만 느껴졌던 물리학이, 세상물정을 이야기하는데 필요한 흥미로운 학문이라는 점을 사람들이 깨달아주기만 해도 보람찬 일이 될 것”이라고 말했다.
그 밖에 2015년을 빛낸 과학자들
▶ 차세대 반도체 소자 개발의 주역인 이영희 성균관대 교수
이 교수와 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단의 공동 연구진은 ‘카멜레온 소재’라는 별명처럼 온도에 따라 반도체에서 도체로 변하는 신소재인 다이텔레륨 몰리브데늄(MoTe2)을 활용하여 전력손실이 적고 동작속도를 대폭 향상시킨 차세대 반도체를 개발하는데 성공했다.
▶ 생체시계 원리를 밝혀낸 김재경 KAIST 수리과학과 교수
생체시계의 성질이 1954년 처음 발견된 후 수수께끼로 남아 있던 생체시계 작동원리를 60여 년 만에 처음 밝혀낸 연구결과를 발표해 주목을 끌었다. 특히 미분방정식을 활용한 수학적 모델링이란 새로운 접근 방식을 통해 생체시계의 속도를 유지하는 원리를 발견함으로써, 그 결과와 함께 접근 방법의 참신함으로 더욱 이목이 집중되었다.
▶ 과학기술 관련 현안에 대해 올바른 시각을 제시한 이우일 과실연 대표
서울대 기계항공공학부 교수로 재직하고 있는 이 대표는 ‘바른 과학기술사회의 실현’이라는 취지로 설립된 과실연의 목적에 맞게 올 한해도 ‘씽크홀’이나 ‘백두산 화산’, ‘논문 표절’ 등 과학기술과 관련한 현안들에 대해 올바른 시각을 제시하는 등 과학계의 목소리를 대변했다.
▶ 블랙홀 중에서도 희귀한 블랙홀을 발견한 김민진 한국천문연구원 선임연구원
김 연구원과 임명신 서울대 물리천문학부 교수팀이 우주 생성 초기인 128억 년 전에 형성된 희귀한 블랙홀을 세계에서 세 번째로 찾아내 화제가 되었다. 초기 블랙홀은 우주 초창기에 무슨 일이 있었는지 분석할 수 있다는 점에서 국내외 천문학계의 관심을 끌고 있다.
이 외에도 유전자 편집기술을 활용하여 여러 성과를 거둔 김진수 서울대 화학부 교수 및 넙치를 대량으로 생산하는 기술을 개발하여 일본으로 대량수출의 기회를 연 김우진 국립수산과학원 연구원, 그리고 페임랩 국제대회에서 최종 9인에 선발된 장동선 막스플랑크연구소 연구원 등이 사이언스타임즈가 선정한 올해의 과학 인물로 뽑혔다.
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유방암은 흔한 암 유형 가운데 하나다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 매년 전 세계에서 유방암 진단을 받는 사람이 약 230만 명에 달한다. 유방암도 초기에 찾아내면 대체로 치료 효과를 볼 수 있다. 하지만 이미 다른 부위로 전이된 상태에서 발견되면 훨씬 더 치료하기 어렵다. 암의 전이는, 원발 암에서 떨어져 나온 '순환 종양 세포' 클러스터(CTCs)가 혈류를 타고 다른 기관으로 이동해 새로운 종양을 형성하는 것이다.
화성 탐사 후발주자인 중국이 미국보다 2년 앞서 화성 암석시료를 지구로 가져올 것이라고 중국 우주탐사 관계자가 밝혔다. UPI 통신과 우주 전문 매체 '스페이스뉴스' 등에 따르면 중국의 화성탐사 미션 '톈원(天問)1'을 설계한 쑨쯔어저우 연구원은 지난 20일 난징대학 개교 120주년 세미나에 참석해 우주선 두 대를 활용해 화성 암석 시료를 지구로 가져오는 '톈원3호' 계획을 공개했다.
정부가 주류시장으로 나아갈 수 있을 것으로 예측되는 미래혁신기술 15개를 도출했다. 선정된 기술은 완전자율 비행체·주행차, 맞춤형 백신, 수소에너지, 초개인화된 인공지능(AI), 생체칩, 복합재난 대응시스템, 양자암호통신기술 등이다. 과학기술정보통신부(과기정통부)는 23일 제40회 국가과학기술자문회의 심의회의 운영위원회를 열고 이같은 내용이 담긴 제6회 과학기술예측조사 결과안 등을 심의·보고했다.
한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 이건재 교수팀이 100㎚(나노미터) 두께 단일 소자에서 인간 뇌의 뉴런과 시냅스를 동시에 모사하는 뉴로모픽 메모리를 개발했다고 23일 밝혔다. 뉴런은 신경계를 이루는 기본적인 단위세포이고, 시냅스는 뉴런 간 접합 부위를 뜻한다. 1천억개 뉴런과 100조개 시냅스의 복잡한 네트워크로 구성된 인간 뇌는 그 기능과 구조가 고정된 것이 아니라 외부 환경에 따라서 유연하게 변한다.
올해 하반기부터 자율주행차 실증 구간이 기존 7개 지구에서 14개 지구로 확대된다. 국토교통부는 최근 '자율차 시범운행지구 위원회'를 통해 서울 강남과 청계천, 강원도 강릉 등 7개 신규지구 선정과 광주광역시 등 기존 3개 지구 확장에 대한 평가를 마쳤다면서 24일에 시범운행지구를 확정·고시를 할 예정이라고 23일 밝혔다.
'숨소리 빼곤 다 거짓말'이라는 비유적 표현이 있는데, 인간이 내쉬는 날숨도 개인마다 달라 지문이나 홍채 등처럼 생체인증 정보로 활용할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 일본 규슈대학에 따르면 이 대학 재료화학공학연구소 과학자들이 도쿄대학과 함께 날숨에 섞여 있는 화합물을 분석해 개인을 식별, 인증할 수 있는 인공코 시스템을 개발한 결과를 과학 저널 '케미컬 커뮤니케이션스'(Chemical Communications)에 발표했다.
연조직 육종(soft-tissue sarcoma)은 근육, 결합조직, 지방, 혈관, 신경, 힘줄, 관절 활막(joint lining) 등에 생기는 암이다. 신체 부위별로 보면 팔다리, 복강 후벽, 내장, 체강, 두경부 순으로 자주 발생한다. 희소 암으로 분류되기는 하지만, 미국의 경우 한 해 5천 명 넘는 환자가 연조직 육종으로 사망한다. 특히 활막 육종은 폐로 많이 전이해 예후가 좋지 않다.