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  • ‘수면·꿈 연구’ 김재경 카이스트 교수, 아시아 차세대 과학자 선정

    ‘수면·꿈 연구’ 김재경 카이스트 교수, 아시아 차세대 과학자 선정

    카이스트 생명과학과 김재경 교수가 ‘2026 아시아 젊은 과학자 펠로십’(AYSF) 펠로우에 선정됐다. AYSF는 싱가포르 비영리기관 퓨처 사이언스가 운영하는 민간 펠로십이다. 생명과학, 물리과학, 수학 및 컴퓨터과학 등 기초과학 분야에서 뛰어난 연구 성과와 새로운 연구 분야를 개척할 잠재력을 갖춘 연구자를 매년 12명씩 선정해 1인당 2년간 총 10만 달러(약 1억 4000만원)의 연구비를 지원한다. 김 교수는 한양대 생체공학과를 졸업하고 카이스트 바이오및뇌공학과에서 박사학위를 취득한 뒤 미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF), 샌프란시스코 재향군인 병원에서 박사후 연구원으로 활동했다. ‘잠과 꿈이 우리의 기억과 창의성을 어떻게 만드는가’를 연구하는 신경과학자인 김 교수는 자는 동안 뇌가 깨어 있을 때의 경험과 학습 내용을 어떻게 정리해 오래가는 기억으로 만드는지를 연구해 왔다. 특히 수면 중 나타나는 뇌 활동이 학습과 기억 형성뿐 아니라 뇌 손상 후 기능 회복에 어떤 역할을 하는지 밝혀왔다. 김 교수는 “매일 잠을 자고 꿈을 꾸지만, 꿈이 왜 필요한지, 잠자는 뇌가 어떻게 새로운 생각을 만들어내는지는 아직 풀리지 않은 질문이 많다”며 “이번 AYSF 선정을 계기로 수면과 꿈이 기억과 경험을 새롭게 연결하고 창의적인 생각으로 이어지는 원리를 밝히는 도전적인 연구를 이어갈 것”이라고 말했다. 한편 올해 AYSF 펠로우 중 국내 연구자는 김 교수 이외에 신미경 성균관대 교수도 선정됐다. 이에 앞서 2023년 최경수 고등과학원 교수, 2024년 강지형 서울대 교수, 2025년 박성준 서울대 교수, 정인지 고등과학원 교수가 AYSF 펠로우에 선정된 바 있다.
  • 경북도의회, 전문성 강화 위한 2026년 의원연수회 개최

    경북도의회, 전문성 강화 위한 2026년 의원연수회 개최

    경상북도의회(의장 김희수)는 지난 3일부터 4일까지 포항 라한호텔에서 전체 의원을 대상으로 ‘2026년 경상북도의회 의원연수회’를 개최했다. 이번 연수회는 급변하는 행정환경과 지역 현안에 능동적으로 대응하고, 반부패·청렴, 4대 폭력 예방, 회생절차 교육 등 의원들의 의정활동 전문성을 높이는 한편 상임위 의정활동 역량 강화에 중점을 두었다. 아울러, 의정활동에 필요한 전문지식과 정책역량 강화를 위한 분야별 특강을 비롯해 도정 주요 현안에 대한 의견을 나누고, 도민의 목소리를 정책에 효과적으로 반영하기 위한 다양한 방안을 모색했다. 연수회 첫 번째 강연에서 이종길 대구회생법원 부장판사는 “대구회생법원 소개 및 형사소송 절차”라는 주제로, 대구회생법원의 역할과 주요 업무를 소개하고, 일상에서 접할 수 있는 법원 소송 절차를 쉽게 이해할 수 있도록 강연했다. 이어 두 번째 강연자로 나선 정수효 국민권익위원회 청렴연수원 강사는 지방의원의 청렴도를 높이고 지방의회의 주민에 대한 책임성 강화를 목적으로 청탁금지법, 이해충돌방지법 등의 강의를 진행했다. 둘째 날에는 정용남 강사가 “존중으로 여는 안전한 의정”이라는 주제로 4대 폭력 예방교육을 실시했다. 이번 교육은 서로를 존중하고 배려하는 건강한 조직문화에 대하여 강의했다. 마지막으로 현장 중심의 의정활동을 강화하기 위해 포항가속기연구소와 RIST인큐베이팅센터를 직접 찾아 사업 추진 현황을 살펴보고, 지역 발전과 도민 생활 향상을 위한 정책 방향을 함께 고민하는 시간을 가졌다. 포항가속기연구소는 기초과학과 첨단산업 발전을 뒷받침해 온 세계적인 연구 인프라이며, 3세대 방사광 가속기 및 4세대 방사광 가속기를 통해 대학, 연구소, 산업체 등에서 첨단 연구를 수행하며 신소재, 반도체, 바이오, 에너지 등 다양한 분야에서 우수한 성과를 창출하고 있다. 또한, RIST인큐베이팅센터는 연속 공정이 가능한 대형 제조실 등 첨단 제조 인프라를 갖추고 있어 제조 분야 스타트업의 제품화·사업화·기업 성장으로 연결하는 역할을 하여 제조 창업기업의 성장 공백을 해소하고 연구개발 성과의 사업화를 촉진하고 있다. 경상북도의회는 이번 의원 연수를 통해 지방의회의 책무를 재확인하고, 소통과 협력 기반의 내실 있는 의정활동 역량을 다졌다고 밝혔다. 김희수 경상북도의장은 “이번 연수가 의원들의 정책 전문성을 한층 높이고 도민 목소리에 귀 기울이는 계기가 되길 바란다”며, “현장에서 답을 찾아 도민 삶에 보탬이 되는 정책을 발굴하는 ‘공부하는 의회’로 거듭나겠다”고 강조했다. 향후 경상북도의회는 전문성 강화를 위한 교육 프로그램을 지속 확대하고, 활발한 연구와 소통을 바탕으로 ‘경북의 힘으로 도민의 희망을 만드는 일하는 의회’를 확립해 나갈 방침이다.
  • 달걀 안 깨고 1㎏ 물병도 거뜬… 사람 손처럼 부드러운 로봇 손 나왔다

    주로 딱딱한 물건을 찍어내는 3D 프린터로 고무처럼 부드럽고 잘 늘어나는 제품까지 만들 수 있는 방법을 국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 찾아냈다. 이 방법을 활용해 다양한 물건을 손쉽게 집을 수 있는 로봇 손도 개발됐다. 카이스트 기계공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 극한물성소재연구센터, 서울과학기술대 생산시스템 및 설계공학전공 공동 연구팀은 AI로 3D 프린팅이 가능하면서 고무처럼 크게 늘어나는 ‘소재 레시피’를 찾아냈다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 액체 소재에 빛을 비춰 원하는 모양으로 굳히는 ‘DLP 3D 프린팅’ 기술을 활용했다. 또 AI로 프린터에서 잘 출력되는 소재, 점도가 높아 출력하기 어려운 소재 등에 관해 학습을 시킨 뒤 최적의 소재 레시피를 찾도록 했다. 그 결과 AI는 최적의 소재 조합을 찾아냈고 이 소재는 실제 DLP 3D 프린터에서 안정적으로 출력됐고 원래 길이의 6배 이상 늘어나는 높은 신축성을 보였다. 연구팀은 활용 가능성을 확인하기 위해 공기압을 이용해 사람의 근육처럼 부드러운 움직임을 만드는 장치인 ‘소프트 액추에이터’를 3D 프린팅해 작동시켰는데 공기를 넣자 풍선처럼 부풀면서 사람의 손가락처럼 자연스럽게 휘어지는 것이 관찰됐다. 또 여러 개의 액추에이터를 결합해 만든 소프트 로봇 손은 1㎏ 물병을 들어 올리고 달걀, 유리병, 달걀판, 컴퓨터 마우스, 종이 등 모양과 단단한 정도가 다른 물체들을 안정적으로 집어 드는 데 성공했다. 이승철 카이스트 교수는 “이번 기술은 로봇, 웨어러블 기기, 맞춤형 의료기기까지 3D 프린팅 활용 범위를 넓히는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.
  • 3D 프린터로 사람 손만큼 민감한 인공 근육 만들었다

    3D 프린터로 사람 손만큼 민감한 인공 근육 만들었다

    이전까지는 3D 프린터로 주로 딱딱한 물건을 찍어냈지만 국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 고무처럼 부드럽고 잘 늘어나는 제품까지 만들 수 있는 방법을 찾아냈다. 카이스트 기계공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 극한물성소재연구센터, 서울과학기술대 생산시스템 및 설계공학전공 공동 연구팀은 AI로 3D 프린팅이 가능하면서 고무처럼 크게 늘어나는 소재 ‘레시피’를 찾아냈다고 1일 밝혔다. 이번 기술로 복잡한 형태로 출력하면서도 원래 크기보다 6배 이상 늘어날 수 있게 해 로봇 손부터 몸에 착 붙는 웨어러블, 맞춤형 의료기기까지 3D 프린팅 활용 범위를 넓히는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 최근 소프트 로봇과 웨어러블 기기, 환자 맞춤형 의료기기 등 개발이 활발해지면서 복잡한 모양을 가지면서도 부드럽고 잘 늘어나는 소재에 대한 필요성이 커지고 있다. 이런 가운데 연구팀은 액체 소재에 빛을 비춰 원하는 모양으로 굳히는 3D 프린팅 기술인 DLP를 활용했다. DLP는 복잡한 구조를 빠르게 제작할 수는 있지만 소재를 잘 늘어나고 튼튼하게 만들수록 프린팅 소재의 점도가 높아져 출력이 어려워지고, 반대로 잘 출력되도록 묽게 하면 신축성과 강도가 떨어진다는 단점이 있다. 연구팀은 AI로 프린터에서 잘 출력되는 소재, 점도가 높아 출력하기 어려운 소재 등에 관해 학습을 시킨 뒤 최적의 소재 레시피를 찾도록 했다. 연구팀은 이를 위해 다양한 배합의 액체 소재를 작은 틀에 넣어 굳힌 뒤 얼마나 잘 늘어나는지, 단단한지, 빛을 받으면 얼마나 빨리 굳는지, 얼마나 잘 흐르는지 등을 측정해 소재의 배합과 각각의 성능을 연결한 데이터를 구축하고 머신러닝으로 학습시켰다. 그 결과, AI는 최적의 소재조합을 찾아냈다. 이 소재는 실제 DLP 3D 프린터에서 안정적으로 출력됐고 쉽게 끊어지지 않고 원래 길이의 6배 이상 늘어나는 높은 신축성을 보이기도 했다. 또 활용 가능성을 확인하기 위해 공기압을 이용해 사람의 근육처럼 부드러운 움직임을 만드는 장치인 ‘소프트 액추에이터’를 3D 프린팅해 작동시켰는데 공기를 넣자 풍선처럼 부풀면서 사람의 손가락처럼 자연스럽게 휘어지는 것이 관찰됐다. 또 여러 개의 액추에이터를 결합해 만든 소프트 로봇 손은 1㎏ 물병을 들어 올리고 달걀, 유리병, 달걀판, 컴퓨터 마우스, 종이 등 모양과 단단한 정도가 다른 물체들을 안정적으로 집어드는 데 성공했다. 이승철 카이스트 교수는 “이번 연구는 잘 늘어나는 소재 하나를 개발한 것을 넘어 AI를 활용해 원하는 성능의 소재를 보다 빠르게 찾아내는 방법을 제시했다는 데 의미가 있다”며 “기존에는 연구자가 수많은 소재를 직접 배합하고 시험하면서 최적의 조합을 찾아야 했다면 앞으로는 AI가 실험 데이터를 바탕으로 유망한 소재 조합을 먼저 찾아내고 연구자가 이를 실험으로 검증하는 방식으로 시행착오와 소재 개발 시간을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.
  • [세종로의 아침] 여름을 보내며 드는 단상들

    [세종로의 아침] 여름을 보내며 드는 단상들

    “올여름이 당신의 남은 인생에서 겪을 가장 시원한 여름이 될 것”이라는 기후과학자들의 경고처럼 지난여름 폭염은 무시무시했다. 여름의 기세가 한풀 꺾이고 가을이 다가오면서 많은 사람이 추석과 10월 초 연휴를 기대한다. 그렇지만 잡문을 쓰고 지낸 지 26년, 그중 과학 분야만 20년을 넘게 담당하다 보니 가을이 가까워 오면 선선해진 날씨나 울긋불긋 변하는 풍경보다 다른 것들이 먼저 떠오른다. 한 달 뒤면 노벨 과학상 수상자 발표가 있다. 올해는 10월 5일 생리의학상을 시작으로 6일 물리학상, 7일 화학상 수상자 발표가 예정돼 있다. 노벨 과학상 수상자 발표 마지막 날을 축하라도 하듯 7일은 누리호의 5차 발사까지 잡혀 있다. 오랜만에 찾아오는 과학기자들의 대목이다. 매년 이맘때가 되면 묘한 긴장감, 혹시나 하는 기대감과 함께 분노, 짜증 등 복잡한 감정이 느껴진다. 평소 눈곱만큼도 과학에 관심이 없다가 노벨 과학상 발표, 로켓 발사 같은 큰 이벤트가 있을 때만 호떡집에 불난 듯 호들갑 떨면서 훈계질도 모자라 전문가 의견조차 아전인수 격으로 해석해 ‘배고프면 밥 먹어야 한다’는 식의 뻔한 해법을 제시하는 언론, 정치권, 호사가들의 모습은 실소를 자아낸다. 모르는 것이 있으면 배우는 것이 당연한 일임에도 과학과 기술의 차이에 대한 몰이해와 ‘그게 그거 아니냐’는 뻔뻔스러움까지 마주하면 울화가 치민다. 한국 과학기술의 백년대계에 대해 단 한 번이라도 진지하게 고민한 적이 있는지 의문이 들 때가 많다. 과학과 기술은 엄연히 다르지만 우리는 과학기술이라는 단어로 뭉뚱그려 쓰면서 잘못된 인식을 갖게 됐다. 과학은 자연 현상의 근본 원리와 ‘왜’를 탐구하는 행위라면 기술은 그렇게 얻은 지식으로 삶을 윤택하게 만드는 쓸모를 찾는 ‘어떻게’의 영역이다. 이런 상식조차 갖고 있지 않다 보니 과학을 기술발전의 수단이나 경제성장의 도구쯤으로 취급한다. 돈이 되는 연구, 단기간에 성과를 낼 수 있는 부분에만 관심을 갖다 보니 당장 성과가 보이지 않는 기초과학은 언제나 뒷전으로 밀린다. ‘이공계 위기’ 담론만 봐도 우리 사회의 과학에 대한 인식이 그대로 드러난다. 언론이나 정치권은 툭하면 ‘이공계 위기’, ‘의대 블랙홀’을 주장하며 한국 과학기술 기반이 금세 무너질 것처럼 떠들어댔다. 최근 반도체 호황으로 전기·전자, 반도체 분야 지원자가 의대 못지않게 늘어나자 언제 그랬냐는 듯 조용하다. 사실 취업 잘 되고 돈 잘 버는 특정 학과 쏠림 현상은 어제오늘 일은 아니다. 이공계 위기가 진짜 구조적 위기였다면 아무런 정책 없이 고작 몇 달 만에 사라질 수는 없다. 현상의 한 부분만 붙잡고 위기라 목청을 높이다가 슬그머니 입을 닫는 것은 무책임한 태도가 아닐 수 없다. 노벨 과학상 수상자를 수시로 배출하는 미국이나 독일, 아시아 노벨상 강국 일본 같은 과학 선진국들은 좀 다르다. 과학을 단순히 국가 경쟁력 제고나 경제 발전의 수단이 아니라 일상 속 하나의 문화로 받아들인다. 2016년 노벨 생리의학상을 받은 일본 오스미 요시노리 박사가 “‘도움이 된다’는 말이 사회를 망치고 있다”고 말한 것도 문화로서 과학을 강조하는 것이다. 과학 선진국들에서는 언론, 정치인, 시민들도 과학을 성패나 손익으로만 취급하지 않는다. 미지의 세계에 대한 순수한 호기심을 장려하고 인내심을 갖고 긴 호흡으로 기초연구를 지켜보며 실패를 새로운 발견으로 가는 당연한 과정이자 자산으로 여기는가 하면 모르는 것은 솔직히 드러내고 배우려고 한다. 선진국에 들어선 한국 사회도 이제 과학을 이런 식으로 바라봐야 할 때가 됐다. ‘가을은 독서의 계절’이라는 말이 이제는 철 지난 농담처럼 인식되고 있지만 이번 가을에는 아는 척하며 되도 않는 훈수 두기에 앞서 차분히 과학책 한 권을 읽어 보라 권하고 싶다. 노벨 과학상 발표와 누리호 발사를 지켜보며 과학책을 보는 일이야말로 과학을 문화로 바꾸는 가장 확실하고 손쉬운 첫걸음이 될 것이다. 유용하 산업부 과학전문기자
  • 배충식 카이스트 총장 “AI 역할 커질수록 기본이 중요”

    배충식 카이스트 총장 “AI 역할 커질수록 기본이 중요”

    “인공지능(AI)의 역할이 커질수록 기본은 더욱 중요합니다. 수학과 자연과학, 전공의 깊이, 인문사회학적 소양이 탄탄해야 AI가 제시한 결과를 올바르게 판단하고 새로운 문제를 정의할 수 있기 때문입니다.” 배충식(63) 카이스트 총장은 지난 24일 서울 종로구 한 식당에서 취임 후 첫 기자간담회를 열고 이같이 밝혔다. 제18대 카이스트 총장으로 취임한 배 총장은 이달 10일 열린 취임식에서도 ‘기본’을 강조했다. 배 총장은 구체적으로 ‘비욘드(Beyond) 5’라는 5대 발전 전략을 제시했다. AI를 넘어 모두의 AI, 실험실을 넘어 혁신적 연구·창업으로 확장, 규제와 장벽 철폐, 탄소중립과 지속가능성 강화, 국제협력 확대 등이 핵심 내용이다. 배 총장은 AI를 모든 학생과 연구자가 갖춰야 할 필수 역량이라고 강조했다. 이에 따라 교육과정을 AI 활용 수준과 교육 목적에 따라 재설계하고 인문학과 기초과학의 기반 위에서 AI 원리와 응용으로 이어지는 체계를 구축할 계획이다. 또 카이스트를 혁신적 연구와 창업 기지화하기 위해 입학과 동시에 창업 교육을 시작할 방침이다. 새로운 기술이 어떤 문제를 해결하고 어떤 가치를 만들 수 있는지 생각하는 능력은 창업가뿐 아니라 연구자에게도 필요하기 때문이다. 이와 함께 지금까지는 학생 창업가들이 중도에 학업을 포기하는 경우가 많았는데 창업 활동의 학업 인정, 창업 실습 보고를 통한 학사학위논문 대체 등 다양한 제도를 도입해 학생이 학업과 창업을 함께할 수 있는 환경을 만들 계획이다. 배 총장은 “기본을 강조하는 것은 변화하지 않겠다는 뜻이 아니라 기본이 튼튼하기 때문에 더 과감하게 혁신하고 변할 수 있다는 의미”라고 설명했다.
  • 나이 들수록 ‘깜빡깜빡’ 하는데…말솜씨가 좋아진 이유는 뭘까 [달콤한 사이언스]

    나이 들수록 ‘깜빡깜빡’ 하는데…말솜씨가 좋아진 이유는 뭘까 [달콤한 사이언스]

    기대수명과 평균수명이 점차 길어지면서 많은 사람은 노년기 인지 기능 상실에 대해 걱정합니다. 치매와 같은 심각한 인지 장애 수준은 아니더라도 나이가 들면 젊었을 때에 비해 기억력을 비롯한 인지 기능이 저하되는 것이 사실이다. 노화는 작업 기억, 문제 해결 능력 등 인지 기능 관련 뇌 네트워크 기능이 저하한다. 그렇지만 뇌졸중이나 치매로 인해 뇌에 직접 손상이 가지 않는 이상 나이가 들수록 언어 능력은 유지되고 심지어 이전보다 더 나아지는 경우도 있다. 미국 매사추세츠공과대(MIT), 보스턴대 공동 연구팀은 언어 과제를 수행할 때 노인의 언어 처리 네트워크 활동은 젊은 성인의 뇌에서 관찰되는 것과 거의 동일하거나 심지어 더 나은 경우도 있다는 사실을 확인했다. 반면 의사 결정 같은 실행 제어 작업에 관여하는 뇌 시스템인 다중 요구 네트워크는 노인과 젊은이의 차이가 큰 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 8월 24일 자에 실렸다. 연구팀은 뇌 노화가 인지 및 언어 능력에 미치는 영향을 살펴보기 위해 17~80세 남녀를 대상으로 관찰했다. 연구팀은 전두엽과 두정엽 등 뇌의 여러 영역을 포함하는 다중 요구 네트워크에 주목했다. 앞선 연구들에서는 나이가 들수록 다중 요구 네트워크 활동의 동기화가 떨어진다는 것을 발견했다. 그래서 일부 신경과학자들은 이런 현상이 언어 네트워크에서도 일어날 수 있다는 가설을 세웠지만 명확한 결론을 내리지 못했다. 연구팀은 실험 참가자들을 대상으로 격자 안의 사각형 위치를 기억하는 공간 기억 작업과 낯선 단어와 독특한 문법 구조를 가진 이야기를 듣고 문장을 읽는 실험을 했다. 그 결과 공간 기억 실험에서 노인들의 다중 요구 네트워크는 더 작고 동기화가 덜 되는 등 활성화가 약하게 나타났다. 반면 언어 실험에서는 젊은이와 노인이 유사한 뇌 반응을 보였으며 네트워크의 공간적 분포나 활성화 수준이 거의 비슷하게 나타났다. 연구팀에 따르면 언어 처리와 같이 특정 기능에 특화된 뇌 부위가 기능적 유연성이 더 높은 범용 네트워크인 다중 요구 네트워크보다 노화에 대한 회복력이 더 강하다는 것을 시사한다고 밝혔다. 주의력, 작업 기억, 인지 제어와 같은 실행 기능은 나이가 들면서 저하되지만 어휘력과 독해력 같은 언어 능력은 시간이 지남에 따라 지속적으로 성장할 수 있기 때문이라는 설명이다. 더군다나 노인들은 때로는 젊은이들보다 독서를 더 많이 하고 언어에 노출된 시간이 더 많기 때문일 수도 있다고 덧붙였다. 연구를 이끈 에벨리나 페도렌코 MIT 뇌·인지과학과 교수는 “이번 연구는 언어 능력 같은 특수 기능은 시간이 지날수록 더 발달해 노화의 영향을 덜 받지만 지식 축적이 아닌 상황 대처 능력과 유연성이라고 할 수 있는 다중 요구 네트워크는 그렇지 못하다는 것을 보여준다”라며 “노인의 언어 능력 향상은 마치 점점 더 많은 데이터로 훈련된 대규모 언어 모델과 같다고 볼 수 있다”고 설명했다.
  • 표면 결함 이용해 빠르게 냉각시키는 기술 개발

    표면 결함 이용해 빠르게 냉각시키는 기술 개발

    국내 연구진이 발전소와 담수화 설비의 에너지 효율을 높이고 전자기기 냉각 성능을 개선할 수 있는 기술을 내놔 주목받고 있다. 카이스트 기계공학과, 생명화학공학과 공동 연구팀은 극도로 얇은 고분자 코팅막 두께와 구조를 조절해 수증기가 물로 변할 때 물방울은 더 많이 생기고 생긴 물방울은 더 빨리 떨어지게 하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 수증기가 물로 변하는 응축은 차가운 음료수 컵 표면에 물방울이 맺히는 것과 같은 현상이다. 산업 현장에서는 발전소의 증기를 다시 물로 바꾸거나 바닷물에서 민물을 얻고 전자기기에서 발생한 열을 식히는 데 이용된다. 응축 과정에서는 표면에 생긴 물이 얼마나 빨리 빠져나가는가가 중요하다. 보통 금속 표면에서는 작은 물방울들이 서로 합쳐져 얇은 물막을 만드는데 이 물막이 열이 빠져나가는 것을 가로막아 열전달 효율을 떨어뜨리는 원인이 되기도 한다. 물이 작은 물방울 형태로 맺혔다가 계속 떨어져 나가면 새로운 표면이 반복해서 드러난다. 물막이 형성돼 표면을 계속 덮고 있는 대신 물방울이 생기고 떨어지는 과정이 빠르게 반복되는 적상응축이 생기면 열을 더 효과적으로 전달할 수 있다. 이전에도 관련한 기술이 있었지만 물방울이 처음 만들어질 자리를 늘리기 위해 표면을 울퉁불퉁하게 만들면 물방울이 잘 떨어지지 않게 된다는 단점이 있다. 그러나 표면을 매끄럽게 만들면 물방울은 잘 떨어지지만 새 물방울이 만들어질 자리가 줄어들게 된다. 연구팀은 이런 문제를 고분자막의 결함으로 여겨졌던 나노 크기의 작은 알갱이를 활용해 해결했다. 고분자막은 플라스틱과 비슷한 성질의 고분자 물질을 표면에 얇게 입힌 코팅막이다. 기체 상태의 원료를 표면에 입혀 아주 얇은 고분자막을 만드는 화학 기상 증착법(iCVD)을 활용했다. 연구팀은 고분자막을 얇게 만들자 표면에 나노 크기의 작은 알갱이가 촘촘하게 생겼고 이것들이 물방울이 처음 맺히는 씨앗 자리 역할을 했다. 그 결과 얇은 고분자막에서는 두꺼운 막보다 물방울이 약 3배 많이 생겼다. 여기에 열처리를 더해 물방울이 표면에 달라붙는 힘도 줄여 물방울이 크게 자라기 전에 쉽게 떨어질 수 있도록 했다. 연구팀에 따르면 이번 연구의 핵심은 물방울을 많이 만드는 것과 동시에 빨리 없애도록 해 열을 더 효과적으로 전달할 수 있도록 한 것이다. 연구팀은 실제 응축기에 많이 쓰이는 구리관에 고분자막을 입혀 성능을 확인한 결과 물막이 생기는 일반 구리 표면보다 열전달 성능이 최대 약 5.5배 높은 수준이라는 것을 확인했다. 물을 잘 튕겨내는 기존 발수 코팅 표면과 비교해서도 50% 이상 높은 성능을 보였다. 교신저자인 남영석 기계공학과 교수는 “이번 연구는 기존에 결함으로 여겨졌던 나노 구조를 물방울이 잘 생기도록 돕는 요소로 활용했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 개발한 기술을 발전소나 산업용 열교환기에 적용하면 열을 더 효과적으로 전달해 에너지 효율을 높이는 데 도움이 될 수 있으며 담수화·수분 포집 장치에서는 물을 더 효과적으로 모으고 전자기기에서는 열을 빠르게 빼내 냉각 성능을 높이는 기술로 활용될 것으로 기대된다”고 설명했다.
  • 중세시대 유니콘 뿔로 팔렸던 ‘이것’…첨단 3차원 X선으로 분석해보니 [사이언스 브런치]

    중세시대 유니콘 뿔로 팔렸던 ‘이것’…첨단 3차원 X선으로 분석해보니 [사이언스 브런치]

    일각고래의 길고 흰 나선형 엄니 덕분에 오랫동안 ‘바다의 유니콘’으로 불리며 신화의 대상으로 받아들여졌다. 실제로 중세 유럽에서는 이 엄니가 ‘유니콘 뿔’이라며 마법을 지닌 물건처럼 거래되기도 했다. 당연히 마법은 없지만 아직도 과학계에서는 일각고래가 엄니를 어디에 쓰는지, 왜 엄니에 왼쪽 방향 나선이 그려져 있고 곧게 뻗는가라는 의문을 풀지 못하고 있었다. 이런 가운데 덴마크 오르후스대 나노과학 센터, 화학과, 덴마크공과대(DTU) 응용수학 및 컴퓨터과학과, 물리학과, 스웨덴 예테보리 찰머스공과대 물리학과, 룬드대, 스위스 연방 재료과학 연구소, 폴 세러 연구소, 로잔 연방공과대(EPFL), 중국 과학원대, 프랑스 방사광가속기 연구소, 그린란드 국립 자연물 연구소 공동 연구팀은 첨단 3차원 X선 영상 기술을 이용해 일각고래 엄니가 특유의 나선 구조를 얻게 된 원리를 규명했다고 20일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 8월 19일 자에 실렸다. 연구팀은 다양한 X선 영상 기법을 조합해 일각고래 엄니를 정밀 분석했다. 엄니 자체가 크고 구조가 복잡해서 원자, 나노, 마이크로 규모에 걸쳐 엄니 내부 전체를 3차원으로 지도화했다. 특히 강한 X선을 엄니에 통과시킨 뒤 나노미터 크기의 광물화된 콜라겐 원섬유에서 X선이 산란되는 양상을 분석하는 ‘텐서 단층촬영’이라는 특수 3차원 X선 기법을 활용했다. 일반적인 컴퓨터 단층촬영(CT)이 ‘어디에 무엇이 있는가’를 보여준다면 텐서 단층촬영은 여기에 더해 ‘그 구성단위가 어느 방향을 향하고 있는지’까지 3차원으로 확인할 수 있다. 일각고래의 엄니는 뿔이 아닌 왼쪽 송곳니가 턱뼈와 윗입술을 뚫고 자라 나오면서 2m가 넘게 길어진 것이다. 사람의 치아와 달리 법랑질이 없고 안쪽은 상아질, 바깥쪽은 백악질로 이뤄져 있다. 분석 결과, 엄니 바깥쪽 백악질 조직은 왼쪽 방향으로 꼬여 있지만 안쪽 상아질 조직은 오른쪽 방향으로 꼬여 있는 것으로 확인됐다. 서로 반대 방향으로 감긴 두 나선이 안쪽 조직과 바깥쪽 조직의 경계면에서 맞부딪히며 일종의 생물학적 평형을 이뤄 단단한 형태를 갖게 된 것이라는 설명이다. 또 엄니를 단단하게 한 것은 광물화된 콜라겐 원섬유 때문이다. 원섬유들은 기본적으로는 엄니의 길이 방향을 따라 작은 각도로 일정하게, 일종의 헤링본 형태로 정렬돼 있었다. 미세한 각도 편차가 길이 방향으로 누적되면서 수 m 규모의 거대한 나선이 만들어졌다. 서로 반대로 감긴 두 구조가 만나는 곳은 상아질과 백악질 사이의 전이 구간으로, 생물학적으로 매우 복잡하면서도 정교한 구조를 가진 것으로 확인됐다. 이런 구조는 나선이 하나뿐이거나 막대 형태인 경우에 비해 휘거나 비틀리는 힘에 훨씬 안정적인 것으로 확인됐다. 서로 반대 방향으로 감긴 두 나선 덕분에 일각고래 엄니가 특유의 왼쪽 나선을 유지하면서도 곧게 자랄 수 있다고 연구팀은 설명했다. 실제로 일각고래 엄니는 자연계에서 알려진 유일한 ‘곧은 엄니’다. 연구를 이끈 헨리케 비르케달 덴마크 오르후스대 교수는 “고래의 수명은 80년 정도이기 때문에 이빨은 일생 동안 변해 온 환경 조건의 기록보관소나 다름없다”며 “이번 연구 결과는 바다에서 가장 상징적인 동물 중 하나를 둘러싸고 수백 년 풀리지 않았던 자연과학의 수수께끼를 풀었다는 점과 함께 자연이 극한의 기계적 성능을 지닌 재료를 어떻게 만들어내는지에 대한 새로운 통찰을 얻게 한다”고 설명했다.
  • 강원대 의대 ‘통합 6년제’ 도입…“지역의료인재 양성”

    강원대 의대 ‘통합 6년제’ 도입…“지역의료인재 양성”

    강원대 의과대학이 의예과 2년·의학과 4년으로 분리된 학제를 폐지하고 통합 6년제 교육과정 도입을 추진한다. 강원대 의대는 통합 6년제 교육과정 개편 설명회를 오는 18일 개최한다고 17일 밝혔다. 설명회를 시작으로 대학 구성원과 지역사회 의견을 폭넓게 수렴해 통합 6년제로 전환한다는 게 강원대 의대의 계획이다. 통합 6년제는 의예과와 의학과로 나뉜 ‘2+4’ 구조에서 벗어나 1학년부터 6학년까지 기초의학과 임상의학, 인문사회의학, 지역의료 교육을 학생 성장 단계에 따라 구성하는 데 초점을 맞춘다. 특히 지역의사제 시행에 대비한 지역의료인재 심화 트랙과 의료혁신을 선도할 인재를 육성할 융합형 의사과학자 심화 트랙을 운영한다. 지역의료인재 심화 트랙은 지역 의료 환경과 격차, 공공의료와 필수의료 역할에 대한 학생들의 이해도를 높이고, 학생들과 지역 의료 현장을 연결하는 데 중점을 두고 있다. 이희제 강원대 의과대학장은 “지역의사제의 성패는 몇 명의 학생을 선발하느냐보다 그 학생들을 어떤 의사로 교육하느냐에 달려 있다”며 “학생들이 지역의 가치와 의료현장을 이해하고 스스로 지역의료를 자신의 진로로 선택할 수 있는 교육환경을 만들고자 한다”고 설명했다. 의사과학자 심화 트랙은 의학, 기초과학, 연구방법론을 연계해 의료 AI, 정밀의료 분야 인재를 키우는 게 핵심이다. 정재연 강원대 총장은 “교육과정 개편이 교육 경쟁력을 높이는 동시에 지역의료 문제 해결에 기여하는 전환점이 되길 기대한다”며 “지역과 국내 의료 발전에 기여할 수 있도록 대학 차원의 지원을 강화하겠다”고 말했다.
  • AI도 사람처럼 눈치보고 다수 의견 따른다 [사이언스 브런치]

    AI도 사람처럼 눈치보고 다수 의견 따른다 [사이언스 브런치]

    여러 명이 모여있을 때 사람들은 다수의 의견에 동조하는 경우가 많다. 소수파에 속하는 사람은 목소리를 덜 내면 다수는 더 커 보이게 만들고 남은 소수는 더욱 침묵하게 된다. 독일 언론학자 엘리자베트 노엘레노이만이 1974년 제시한 ‘침묵의 나선 이론’이다. 그런데 고립을 두려워하거나 체면을 잃을 걱정도 없는 인공지능(AI)도 다른 인공지능의 눈치를 본다는 연구 결과가 나왔다. 동조라는 행위에 반드시 마음이 필요한 것은 아니라는 뜻이기도 하다. 독일 콘스탄츠대, 이탈리아 엔리코 페르미 연구센터, 복잡계 연구소, 오스트리아 복잡계 과학 허브 공동 연구팀은 인공지능(AI) 에이전트도 서로 영향을 주고받으며 협력하고 심지어 눈치 보기도 한다는 것을 확인했다고 16일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 8월 14일 자에 실렸다. 연구팀은 AI 에이전트 1000개에게 옳고 그름을 정확히 나눌 수 없는 두 가지 선택지를 주고 각자 고르게 했다. 정답도, 보상도 없고 ‘합의하라’는 지시도 없었다. 그런데도 이들은 하나의 답으로 수렴했다. 새 떼나 물고기 떼에서 나타나는 ‘다수 따르기’가 AI 집단에서도 그대로 작동한 것이다. 연구팀은 GPT, 클로드, 라마 세 계열의 10개 모델로 가상 집단을 만들고 질문을 던질 때마다 에이전트 하나를 무작위로 뽑아 자신을 뺀 나머지 전원이 어떤 의견을 지지하는지 보여준 뒤 새로 고르게 했다. 에이전트에게는 기억이 없어 직전에 자신이 무엇을 골랐는지 모르는 상태였다. 그 결과, 대부분 모델이 다수 쪽 의견을 따라갔고 작은 차이가 눈덩이처럼 불어나 집단 전체가 한쪽 의견으로 굳어졌다. 집단 크기를 50개로 맞췄을 때 클로드 오푸스3과 GPT-4 터보는 20번의 실험에서 모두 완전 합의에 이르렀다. 반면 성능이 낮은 클로드 하이쿠3과 GPT-3.5 터보는 합의에 이르지 못했다. 연구팀은 쏠림의 세기를 ‘다수 힘’이라는 값으로 요약했다. 눈에 띄는 것은 GPT-3.5 터보를 뺀 9개 모델의 데이터가 모두 같은 곡선 위에 포개졌다는 점이다. 이 수식은 쇳조각 속 원자 자석들이 같은 방향으로 정렬해 자석이 되는 현상을 설명하는 물리 모형인 ‘퀴리-바이스 모형’과 완전히 일치했다. 이에 연구팀은 통계물리학 이론을 그대로 적용해 ‘임계 집단 크기’를 계산했다. 임계 집단은 합의에 걸리는 시간이 폭증해 사실상 합의가 불가능해지는 규모다. 라마 3 70B는 약 30개, GPT-4o는 약 80개, GPT-4 터보는 약 1000개였다. 클로드 소네트 3.5는 실험 최대치인 1000개에서도 한계에 닿지 않았다. 모델의 언어 능력이 높을수록 이 값이 지수적으로 커지는 것이 확인됐다. 이번 연구 결과는 지금까지 AI 안전성 평가 방식에 의문을 던진다. 모델 하나를 놓고 위험한 답을 하는지 검사하는 방식이었지만 개별적으로 멀쩡한 에이전트들도 서로 눈치를 보다가 아무도 원치 않은 상태로 변할 수 있다는 의미다. 예를 들어 공동 코딩 작업에서 단지 널리 쓰인다는 이유로 비효율적 코드가 계속 재생산되는 상황으로 “다수 AI 에이전트가 만든 규범이 인간의 가치에 부합한다는 보장은 없으며 뭉친 집단은 방향을 되돌리기도 어렵다”고 지적했다. 연구를 이끈 데이비드 가르시아 독일 콘스탄츠대 교수는 “이번 연구 결과는 AI가 사회를 형성했다는 측면으로 보기는 어렵다”며 “협력하라고 설계하지 않더라도 협력과 비슷한 현상이 나타난다는 것을 확인한 만큼 지금까지 AI 안전성 평가를 할 때처럼 ‘위험한 답을 하는가’를 검사하는 것만으로는 부족하다”고 말했다.
  • “에이~ 우리가 일본보다 잘 살지”…이렇게 느끼는 한국인 많아졌다는데

    “에이~ 우리가 일본보다 잘 살지”…이렇게 느끼는 한국인 많아졌다는데

    우리나라 국민 대다수는 일본과의 경제적 격차를 거의 느끼지 않는 것으로 조사됐다. 특히 한국인 절반 이상은 10년 뒤 한국의 경제력이 일본을 앞설 것이라고 전망했다. 최근 엘림넷이 운영하는 온라인 설문 플랫폼 나우앤서베이(대표 한환희)는 이달 7일부터 10일까지 사흘간 전국 20세 이상 남녀 1007명을 대상으로 ‘한국인은 일본을 어떻게 바라보고 있는가’ 설문조사를 진행했다. 표본오차는 95% 신뢰수준에서 ±3.1%포인트다. 조사 결과 양국의 국가 경제력에 대해 ‘한국이 우세하다’고 답한 응답자는 33.5%, ‘일본이 우세하다’고 답한 응답자는 30.0%로 나타났다. ‘비슷한 수준’이라는 응답은 36.5%로 가장 많았다. 일반 국민의 생활 수준을 놓고는 한국이 일본보다 높다는 인식이 상대적으로 강했다. ‘한국이 높다’는 응답이 37.2%로 ‘일본이 높다’는 응답(23.3%)보다 13.9%포인트 많았다. 미래 전망에 대한 자신감은 더욱 두드러졌다. 10년 뒤 한국과 일본의 경제 격차를 묻는 질문에는 응답자의 절반이 넘는 51.9%가 ‘한국이 일본을 추월할 것’이라고 전망했다. 이는 ‘일본의 우위’(14.0%)를 예측한 비율보다 3.7배가량 높은 수치다. 산업 영역별 경쟁력 평가에서는 전체 13개 분야 중 9개 분야에서 한국이 우위를 점한 것으로 나타났다. 완제품 및 콘텐츠 시장에서는 높은 경쟁력을 보였으나, 기술의 뿌리가 되는 기초과학 영역에서는 일본의 기술력을 더 높게 평가했다. 반도체(4.25점)를 필두로 문화콘텐츠(4.07점), 조선·해양(4.01점)이 ‘한국 절대 우세’ 그룹에 이름을 올렸다. 이어 인공지능(AI)·소프트웨어(3.73점), 이차전지(3.72점), 가전·전자(3.71점), 방위산업(3.59점), 바이오·헬스케어(3.26점), 자동차·모빌리티(3.24점) 순으로 한국의 우세 평가를 받았다. 반면 기초과학·원천기술은 2.69점으로 조사 대상 산업 가운데 유일하게 일본이 우위에 있다는 평가를 받았다.
  • 김빛내리 교수, 바이러스 RNA 보호 전략 규명

    김빛내리 교수, 바이러스 RNA 보호 전략 규명

    국내 연구진이 코로나19 백신 같은 mRNA 백신과 치료제 성능을 높일 수 있는 원리를 밝혀냈다. 김빛내리(57) 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 단장(서울대 석좌교수) 연구팀은 척추동물 감염 바이러스 337종을 대규모 분석해 RNA의 안정성과 단백질 생성을 높이는 조절 요소들을 찾고 이들의 작동 원리를 밝혀내는 데 성공했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’(14일 자)에 실렸다. 연구팀은 척추동물 감염 바이러스 337종에 달하는 바이러스 유전체를 약 20만개의 RNA 조각으로 나눠 합성하고 대량 병렬 분석 기술로 바이러스 RNA 조절 요소의 다양성과 작동 기전, 진화적 특징을 분석했다. 그 결과 RNA 안정성과 단백질 생성을 높이는 조절 요소 23개를 찾아내고 서열과 구조적 특징에 따라 6가지 유형으로 구분했다. 특히 ‘Pt1’이라는 조절 요소는 RNA 꼬리를 지속적으로 보충해 mRNA의 분해를 늦춘다는 사실을 확인했다. 실제로 세포 내 분해 효소에 의해 쉽게 파괴되는 선형 mRNA에 Pt1을 붙이면 꼬리가 60개에서 194개까지 늘어나고 세포 내 수명도 7.6시간에서 23.1시간으로 약 3배 증가할 뿐만 아니라 안정성도 크게 향상되는 것이 관찰됐다. 김 단장은 “이번 연구 결과를 활용하면 mRNA 백신과 치료제의 성능을 높이는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다.
  • 인간처럼 단어 조합해 노래하는 ‘십자매의 비밀’ [유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    인간처럼 단어 조합해 노래하는 ‘십자매의 비밀’ [유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    영국 에든버러대·세인트앤드루스대, 일본 데이쿄대·이화학연구소(리켄) 뇌과학연구센터, 이스라엘 히브리대 공동 연구팀은 새가 부르는 노래에도 인간 언어의 ‘단어’에 해당하는 구조가 있으며 구조도 인간 언어와 같은 수학적 규칙을 따른다고 12일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 8월 8일 자에 실렸습니다. 연구팀은 반려새로 많이 키우는 십자매 수컷 6마리가 생후 60일부터 120일까지 부르는 노래들을 녹음해 그중 30건을 분석했습니다. 십자매를 비롯한 명금류가 인간 아기처럼 어른 새의 노래를 들으며 노래를 배운다는 사실은 오래전부터 알려져 있습니다. 우선 노래를 이루는 음절마다 알파벳 한 글자를 배정해 노래 하나를 긴 문자열로 바꿨습니다. 그다음 앞 소리에서 뒤 소리로 이어질 확률이 직전보다 절반 아래로 뚝 떨어지는 지점을 잘라냈습니다. 아기가 띄어쓰기 없는 말소리 속에서 자주 붙어 다니는 소리를 단서로 단어의 경계를 찾아내는 것과 같은 원리입니다. 그 결과 십자매가 한 번 부르는 노래는 평균 11개 토막으로 나뉘었습니다. 토막들 중 일부는 매우 자주 쓰이고 나머지는 드물게 쓰이는 형태로 분포됐습니다. 언어학에서 ‘지프 분포’라고 부르는 패턴으로 분포의 기울기까지 인간 언어와 거의 같았습니다. 자주 쓰는 토막일수록 길이가 짧다는 점도 인간 언어와 일치했습니다. 심지어 혹등고래의 소리 패턴과도 일치했습니다. 흥미로운 것은 노래가 아직 어설픈 새끼 때 노래 속에도 지프 분포가 발견됐다는 점입니다. 연구팀은 이 분포가 학습을 마친 결과물이 아니라 배워서 익히는 정보화 과정을 형성하는 근본 원리를 보여준다고 해석했습니다. 물론 새의 단어가 뜻을 담고 있지는 않습니다. 인간 언어의 주된 기능이 의미 전달인 반면 새와 고래의 노래는 주로 구애에 쓰입니다. 연구팀은 이처럼 의미가 없는 신호 체계에서도 언어의 통계적 뼈대가 나타난다는 점에 주목한 겁니다. 세대를 넘어 배워서 전달하는 방식 자체가 배우기 쉬운 구조를 만들어 낸다는 설명입니다. 또 계통이 전혀 다른 세 종이 같은 언어 학습법을 보인다는 것은 수렴 진화의 사례라고도 강조했습니다.
  • “300m 이내선 엔진 꺼야하는데”… 제주 돌고래 관광선박 ‘위험한 관람’

    “300m 이내선 엔진 꺼야하는데”… 제주 돌고래 관광선박 ‘위험한 관람’

    제주 앞바다에서 남방큰돌고래를 관찰하는 관광선박들이 정부의 관람지침을 제대로 지키지 않는 것으로 나타났다. 돌고래와 300m 이내로 접근하면 엔진을 꺼야 하지만 사실상 지켜지지 않았고, 50m 이내 접근금지 규정을 어긴 사례도 확인됐다. 특히 선박에서 발생하는 수중소음이 돌고래의 의사소통을 방해할 가능성도 제기됐다. 제주대 기초과학연구소 김창수 박사 연구팀은 서귀포시 노을해안로 앞바다에서 드론과 수중청음기(하이드로폰)를 이용해 남방큰돌고래와 관광선박의 움직임 및 소음을 분석한 연구 결과를 국제학술지 ‘Ecological Informatics’에 발표했다고 11일 밝혔다. 연구팀은 11일 동안 관광선박의 운항 궤적 187회와 돌고래의 수면 출현 위치 471회를 추적했다. 드론으로 선박과 돌고래의 위치·속도를 파악하고, 수중청음기로 선박에서 발생하는 소음을 측정해 돌고래가 실제로 받았을 것으로 추정되는 소음 수준을 분석했다. 연구 결과 해양수산부가 2023년 마련한 남방큰돌고래 관람지침의 핵심인 ‘300m 이내 엔진 정지’ 기준은 선박 유형을 가리지 않고 광범위하게 지켜지지 않은 것으로 조사됐다. 연구진은 이를 사실상 보편적인 수준의 위반으로 평가했다. 돌고래와 50m 이내로 접근해서는 안 된다는 규정도 어겨졌다. 관광활동을 병행하는 어선의 경우 돌고래 조우 사례의 15%가 50m 이내에서 발생해 가장 높은 근접 접근 비율을 보였다. 소형 관광선과 대형 관광선에서도 각각 약 4.2%, 4.4%의 50m 이내 접근이 확인됐다. 중형 관광선에서는 조사 기간 동안 50m 이내 접근 사례가 발견되지 않았다. 해양수산부 지침에 따르면 관광선박은 돌고래 무리와 300m 이내에 진입하면 엔진을 정지해야 하며, 어떤 경우에도 50m 이내로 접근해서는 안 된다. 또 돌고래 300m 이내에는 3척 이상의 선박이 동시에 접근할 수 없다. 이를 위반하면 최대 200만원의 과태료가 부과될 수 있다. 문제는 규정을 어겼는지를 확인할 상시적인 관리·단속 체계가 사실상 없다는 점이다. 현재 제주 연안에서는 관광선박의 위치와 속도, 돌고래와의 거리, 관람지침 준수 여부를 상시 또는 정기적으로 확인할 수 있는 시스템이 마련돼 있지 않다. 연구진은 “제한속도 표지판만 설치해 놓고 과속단속 카메라나 현장 점검을 하지 않는 것과 비슷하다”고 지적했다. 수중소음도 문제로 나타났다. 돌고래는 시야가 제한된 바닷속에서 소리를 이용해 무리와 소통하고 주변 환경을 파악하며 먹이를 찾는다. 연구팀은 제주 남방큰돌고래의 주요 휘슬 주파수인 5.3~12.5㎑ 대역을 중심으로 선박소음이 돌고래의 의사소통을 방해할 가능성을 분석했다. 그 결과 소형 관광선은 돌고래와 만난 사례의 93%에서 배경소음보다 3㏈ 이상 높은 소음이 발생했고, 44%에서는 6㏈ 이상 높은 소음이 측정됐다. 선박 자체의 소음이 가장 큰 유형은 아니었지만 돌고래에 가까이 접근하는 특성 때문에 돌고래가 높은 소음에 노출되는 경우가 많았다는 분석이다. 반면 대형 카타마란형 관광선은 중형 관광선보다 더 먼 거리를 유지했지만 수중 방사소음이 더 컸다. 대형 선박은 3dB 기준을 약 26%, 6dB 기준을 25% 초과했다. 거리를 유지하더라도 고소음 선박은 돌고래에게 높은 소음 노출을 일으킬 수 있다는 얘기다. 연구팀은 단순히 ‘몇 m 떨어졌느냐’만으로 돌고래 보호 여부를 판단하는 데 한계가 있다고 지적했다. 같은 거리에서도 선박의 크기와 엔진 출력, 추진기 구조, 운항속도 등에 따라 돌고래가 받는 소음이 크게 달라질 수 있기 때문이다. 김창수 박사는 “이번 연구가 보여주는 가장 큰 문제는 특정 업체 한 곳의 위반이 아니라 관람지침을 만들고도 준수 여부를 확인할 행정체계가 없다는 것”이라며 “규정만 만들고 현장을 확인하지 않는다면 보호정책은 선언에 머물 수밖에 없다”고 말했다. 연구팀은 앞으로도 드론과 수중청음기를 활용해 제주 남방큰돌고래 관광선박의 접근거리와 운항속도, 소음 노출 수준 등을 지속적으로 모니터링할 계획이다. 위반 사례를 객관적인 자료로 기록하고 변화와 개선 여부도 공개할 예정이다. 김 박사는 “목적은 과태료 부과 자체가 아니라 행정이 책임 있는 관리에 나서고 관광업계가 돌고래의 실제 소음 노출까지 고려하는 지속 가능한 생태관광으로 전환하도록 하는 것”이라고 강조했다. 제주 남방큰돌고래 관광이 ‘얼마나 가까이에서 볼 수 있느냐’가 아니라 ‘돌고래가 장기간 안정적으로 살아갈 수 있는 환경을 보장하느냐’를 기준으로 바뀌어야 한다는 지적이다.
  • 삼성호암상 상금 5억원으로 증액… ‘인재제일·사회공익’ 철학 잇는다

    삼성호암상 상금 5억원으로 증액… ‘인재제일·사회공익’ 철학 잇는다

    호암재단이 삼성호암상 상금을 대폭 올려 우수 인재에 대한 지원을 강화한다. 삼성 창업주 호암 이병철 선생 서거 40주기를 맞는 내년부터 적용해 ‘인재제일’과 ‘사회공익’ 정신을 이어간다는 취지다. 호암재단은 5일 삼성호암상 부문별 상금을 기존 3억원에서 5억원으로 증액한다고 밝혔다. 이는 국내 학술상 가운데 가장 많은 금액이다. 과학상 물리·수학과 화학·생명과학, 공학상, 의학상, 예술상, 사회봉사상 등 6개 부문 총상금은 18억원에서 30억원으로 늘어난다. 증액된 상금은 2027년 제37회 시상부터 적용된다. 삼성호암상은 고 이건희 삼성 선대회장이 이병철 선생의 ‘인재제일’과 ‘사회공익’ 정신을 계승하기 위해 1990년 제정했다. 학술·예술·인류복지 분야에서 사회 발전에 기여한 인물을 찾아 지원하는 것도 기업의 역할이라는 철학에서 출발해 1991년 첫 시상식을 열었다. 이 선대회장은 “우리 시대의 사표로서 귀감이 될 분들을 찾아 지원하는 일도 기업이 담당해야 할 소중한 사명”이라고 강조한 바 있다. 인재 지원의 폭도 꾸준히 넓어졌다. 호암재단은 국가 기초과학 지원을 강화하자는 이재용 삼성전자 회장의 제안에 따라 2021년 과학상을 물리·수학과 화학·생명과학으로 나눴다. 이 회장은 2022년부터 5년 연속 시상식에 참석해 수상자와 가족들을 격려했다. 역대 수상자 가운데 세계적 성취로 이어진 인물도 적지 않다. 2021년 과학상 수상자인 허준이 미국 프린스턴대 교수는 이듬해 한국계 최초로 필즈상을 받았다. 서울신문 신춘문예로 등단해 2024년 예술상을 받은 한강 작가도 같은 해 한국인 최초로 노벨문학상을 수상했다. 비디오아티스트 백남준과 소설가 박경리, 영화감독 봉준호, 피아니스트 조성진 등도 수상자다. 이들을 포함해 삼성호암상은 올해까지 188명의 수상자에게 누적 379억원의 상금을 수여했다. 김황식 호암재단 이사장은 “상금 증액을 계기로 세계적 성취를 이룬 우수한 후보자들이 적극 추천되기를 기대한다”고 말했다. 후보 추천은 오는 10월 말까지 받으며 수상자는 2027년 4월 발표한다.
  • 李대통령, 새빛가속기 착공에 “청주, 지방주도성장 새 거점으로”

    李대통령, 새빛가속기 착공에 “청주, 지방주도성장 새 거점으로”

    이재명 대통령은 27일 4세대 방사광가속기 ‘한국새빛가속기’ 착공과 관련해 “세계 최고 수준의 연구 인프라로 자리 잡을 한국새빛가속기를 기반으로 충북 청주는 지방주도성장을 선도할 새로운 거점으로 우뚝 설 것”이라고 밝혔다. 이 대통령은 이날 엑스(X)에 “대한민국 과학기술과 첨단 산업의 미래를 이끌 ‘한국새빛가속기’가 오늘 힘차게 첫 삽을 떴다”며 이같이 적었다. 이 대통령은 이어 “이곳에서 시작될 혁신과 발견이 대한민국의 미래 성장동력으로 자라날 수 있도록, 정부가 끝까지 뒷받침하겠다”고 강조했다. 과학기술정보통신부와 한국기초과학지원연구원은 이날 청주 오창 방사광가속기 부지에서 새빛가속기 착공식을 진행했다. 총사업비 1조 1643억원의 새빛가속기가 완공되면 국내 연구자와 산업계가 해외 대형 연구시설에 의존하지 않고 세계 최고 수준의 원자 단위 분석 연구를 수행할 수 있는 국가 대표 기초과학 인프라 역할을 맡게 될 전망이다.
  • AI로 바다 살펴 기후위기 대응한다

    AI로 바다 살펴 기후위기 대응한다

    지난 6월 서유럽은 섭씨 40도를 훌쩍 넘는 불볕더위가 발생해 에어컨 없이 지냈던 유럽 국가들에 비상이 걸렸다. 지구온난화로 인해 전 지구가 뜨거워지는 가운데 올해는 슈퍼엘니뇨까지 겹쳐 폭염의 강도는 극심할 것이라 예측되고 있다. 폭염, 집중호우, 가뭄, 태풍 등 극한기상 현상의 발생 빈도와 강도가 커지면서 정확한 기후 예측 기술이 필요해지고 있다. 특히 바다는 지구 표면의 70%를 차지하며 막대한 양의 열과 탄소를 저장하고 순환하는 동시에 대기와 지속적으로 상호작용해 엘니뇨, 라니냐를 비롯한 계절 및 장기 기후 변동을 좌우하는 핵심 요소다. 국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 보다 정확하고 빠르게 바다를 살펴볼 수 있는 방법을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 기후탄소순환연구단은 AI 기반 전 지구 해양 예측 모델 ‘KIST-오션’을 개발했다고 26일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 기존 해양 예측 모델은 복잡한 물리 방정식을 계산하기 위해 슈퍼컴퓨터를 동원해 오랜 시간 계산해야 하기 때문에 신속한 예측과 다양한 기후 시나리오 분석에는 한계가 있었다. 이번에 개발한 KIST-오션은 수십 년 동안 축적된 전 지구 3차원 해양 데이터를 학습해 미래 해양 상태를 예측하게 훈련된 AI 모델이다. 전 지구 해양의 수온, 해류, 염분 등 다양한 물리 정보를 바탕으로 해양의 입체적 상태를 5일 간격으로 예측하고 수심 600m까지 변화를 생성할 수 있다. 특히 GPU 한 대만으로 약 200일치 전 지구 해양 예측 결과를 단 몇 초 만에 생성할 수 있어 기존 수치모델 대비 계산 시간과 비용을 크게 줄일 수 있었다. 연구팀은 KIST-오션이 실제 해양의 물리 현상을 얼마나 정확하게 재현하는지도 검증했다. 가상의 바람 생성 실험에서는 대기 변화에 따른 해양 파동과 용승과 침강 현상이 기존 해양물리 이론과 일치하게 나타나는 것을 확인했다. 또 2015년 슈퍼 엘니뇨 사례에서도 적도 태평양의 해수면 온도 상승과 해양 내부 열 분포 변화 등 주요 발달 과정을 성공적으로 재현했다. 이는 KIST-오션이 단순히 과거 데이터를 학습한 수준을 넘어 대기와 해양 사이의 복잡한 물리적 상호작용까지 효과적으로 반영할 수 있음을 보여주는 것이다. 연구팀에 따르면 KIST-오션의 높은 계산 효율 덕분에 다양한 기후 시나리오를 반복적으로 분석하거나 대규모 앙상블 예측에도 효과적으로 활용될 것으로 보인다. 연구를 이끈 강대현 박사는 “이번에 개발한 KIST-오션은 AI를 이용해 계산 효율성과 뛰어난 예측 정확도라는 두 마리 토끼를 잡았을 뿐만 아니라 대기와 해양 간의 복잡한 물리적 관계도 현실적으로 재현할 수 있음을 입증했다”라며, “이번 AI 모델을 적극 활용해 향후 기후 위기 대응 역량을 크게 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다.
  • 이란 출신 물리학자·오희예일대 첫 여성 종신교수, 한국 국적 취득

    이란 출신 물리학자·오희예일대 첫 여성 종신교수, 한국 국적 취득

    세계적 권위 학술지 ‘네이처 포토닉스’의 표지를 장식한 이란 출신 물리학자와 예일대 첫 여성 종신교수인 오희 교수가 23일 대한민국 국적을 취득했다. 법무부는 이날 국적심의위원회를 열어 과학·경제·문화·체육 등 다양한 분야에서 탁월한 능력을 보유한 우수인재 16명(특별귀화 8명, 국적회복 8명)에게 대한민국 국적을 부여했다고 밝혔다. ‘우수인재 특별귀화·국적회복’ 제도는 외국인 또는 동포가 과학·경제·문화·체육 등 특정 분야에서 우수한 능력을 보유하고 국익에 기여할 것으로 인정되는 경우 국적심의위원회 심의를 거쳐 대한민국 국적을 취득하도록 하는 제도다. 특별귀화 허가를 받은 밀자이 모하마드(MIRZAIE MOHAMMAD) 기초과학연구원 연구위원은 초강력 레이저를 이용해 비선형 콤프턴 산란(전자기파가 전자와 상호작용해 에너지가 감소하는 산란 작용)을 실험실에서 세계 최초로 구현했고, 해당 논문은 2024년 광학 분야 국제적 권위지인 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 표지논문(제1저자)으로 게재됐다. 밀자이 모하마드는 2019년 연구 자격(E-3)으로 국내 입국해 2023년 영주자격(F-5)을 취득한 후 2025년 9월 우수인재 특별귀화를 신청했다. 수학 분야 세계 석학으로 평가받는 오희 예일대학교 수학과 석좌교수도 대한민국 국적을 회복했다. 오 교수는 2013년 예일대학교 수학과에서 최초로 여성 종신직 교수로 부임한 이래 필즈상 선정위원, 미국수학회 부회장 등으로 활동했으며 올해 국제수학자대회(ICM)의 기조강연자로 선정됐다. 이진수 국적심의위원회 위원장은 “이번 회의를 통해 우리 국민이 된 인재들이 한국 사회의 발전과 혁신을 이끄는 큰 동력이 되기를 기대하며, 우리 사회의 다양한 구성원들과 가치를 공유하고 함께 성장해 나가는 튼튼한 버팀목이 되어주기를 바란다”고 말했다.
  • 피 한 방울만으로 대장암 재발·전이 예측한다

    피 한 방울만으로 대장암 재발·전이 예측한다

    과학기술의 발전에도 불구하고 암은 여전히 완전 정복되지 않고 있다. 암세포는 성장과 증식을 위해 많은 영양소를 필요로 하는데 그중 아미노산은 단백질 생성 재료뿐만 아니라 에너지를 생산하고 DNA를 합성하는 등 암세포 생존과 증식에 필수적인 물질이다. 특히 대장암은 이런 아미노산 대사가 크게 변하는 대표적인 암이다. 이런 변화는 종양 조직에만 머무르지 않고 혈액 속에서도 나타난다. 국내 연구진이 이런 원리에 착안해 한 번의 혈액 검사만으로 대장암 재발과 전이 위험을 정확하게 예측할 수 있는 방법을 찾았다. 카이스트 의과학대학원, 화학과, 강남세브란스병원, 서울아산병원 공동 연구팀은 혈청 순환 아미노산 네트워크 분석법을 개발하고 이를 대장암 환자의 재발과 전이 위험을 정확하게 예측할 수 있다는 사실을 규명했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 암 환자 혈액 속 아미노산 농도를 측정해 암조직의 변화를 예측하는 연구들은 활발하지만 아미노산들이 서로 어떻게 연결되고 함께 변하는지는 제대로 밝혀진 바 없다. 이에 연구팀은 소량의 혈청으로 19종의 순환 아미노산을 동시에 정밀 분석할 수 있는 불소 핵자기공명 분광법(19FNMR)을 활용해 아미노산별 농도와 상호 연결 관계를 네트워크 형태로 분석했다. 그 결과, 대장암이 진행될수록 혈액 속 아미노산 네트워크가 단계적으로 재편된다는 사실을 처음 확인했다. 이런 변화는 암이 커지면서 몸 전체 대사 체계를 새롭게 바꾸는 전신 대사 재프로그래밍을 반영하는 핵심 특징으로 분석됐다. 특히 대장암이 진행될수록 근육과 에너지 대사에 중요한 역할을 하는 발린과 류신 등 분자사슬아미노산(BCAA) 비율은 줄고 암세포가 DNA를 만들고 빠르게 증식하는 데 필요한 글리신과 세린 비율은 늘어나는 것이 관찰됐다. 암이 자라면서 몸 전체의 아미노산 사용 방식이 달라지고 있음을 보여준 것이다. 연구팀은 아미노산 네트워크 분석으로 얻은 정보를 인공지능(AI) 모델에 적용해 대장암 환자의 재발과 전이 위험을 분석했다. 그 결과 이번에 개발한 방법은 현재 병원에서 대장암 환자 경과를 살필 때 사용하는 혈액검사 지표인 암배아성항원(CEA)보다 재발과 전이 위험을 더 정확하게 예측했다. 이지민 카이스트 의과학대학원 교수는 “이번 연구는 혈액 속 아미노산의 ‘양‘만 보는 기존 분석을 넘어 아미노산들이 서로 어떻게 연결되고 변화하는지를 함께 분석해야 암의 진행 상태를 더 정확하게 읽어낼 수 있음을 보여준다”며 ”혈액 검사만으로 대장암 환자의 재발 위험을 보다 정확하게 예측하고 환자 맞춤형 치료 전략을 수립하는 새로운 정밀의료 기술로 이어지기를 기대한다”고 말했다. 배충식 카이스트 총장은 “이번 연구는 카이스트 내 ‘석박사 모험연구사업’에서 시작됐다는 점도 주목해야 할 것”이라며 “의과학과 화학 전공 대학원생들의 융합 아이디어를 바탕으로 세계적 연구성과로 이어졌다는 점에서 학생 주도 융합연구가 세계 수준의 성과를 창출할 수 있다는 점에서 창의적이고 도전적인 연구 환경을 조성하는 것이 필요하다”고 말했다.
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