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고재원|記者 購讀|東亞日報
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安寧하세요 고재원 記者입니다.

jawon1212@donga.com

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2024-04-17~2024-05-17
科學一般 57%
産業 23%
宇宙/天體 7%
經濟一般 7%
動植物 3%
人物/CEO 3%
  • 世界 人口 10萬名 中 1名만 超微細먼지 安全地帶 居住한다

    世界 人口 80億 名 中 99.999%가 世界保健機構(WHO) 指定 安全 基準値를 넘는 超微細먼지(PM 2.5)에 露出됐다는 分析이 나왔다. 超微細먼지 安全地帶에 살고 있는 사람들은 世界 人口의 0.001%로 10萬 名當 1名에 不過하다. 濠洲와 뉴질랜드 等 오세아니아 地域이 代表的인 安全地帶로 꼽혔다. 南아시아, 北아프리카 地域은 豫想外로 WHO 安全 基準을 넘어선 地域으로 把握됐다. WHO 安全 基準은 國內 基準으로는 좋음(0∼15㎍/㎥)과 같은 基準이다. 韓國이 屬한 東아시아 地域은 WHO 基準을 10倍 웃도는 것으로 나타났다. 韓國은 2000年代 들어 내내 中國과 北韓 等에 이어 超微細먼지 濃度가 높은 國家 4, 5位에 이름을 올렸다. 超微細먼지는 지름이 2.5㎛(마이크로미터·1㎛는 100萬分의 1m) 크기 粒子로 WHO가 規定한 發癌物質이다. 癌 外에도 心血管 疾患 等 여러 疾病을 誘發한다는 硏究 結果가 잇따라 나오고 있다. 이番 硏究는 最初로 地球 全 地域에 걸친 一日 超微細먼지 濃度와 分布를 分析했다. 大氣汚染 緩和 戰略을 開發하고 超微細먼지의 長期 影響을 分析하는 데 必要한 基礎硏究가 될 것으로 期待된다.● 全 世界 年平均 濃度 WHO 安全 基準 ‘6倍’ 궈위밍 濠洲 모내시臺 公衆保健豫防醫學大學院 敎授 硏究팀은 2000∼2019年 사이 全 地球 一日 超微細먼지 濃度를 分析한 結果를 學術誌 ‘랜싯 플래니터리 헬스’에 7日(現地 時間) 發表했다. WHO에 따르면 117個 國家 6000餘 個 都市에 超微細먼지 測定所가 있다. 大部分은 先進國에 集中돼 있다. 低開發 地域 測定所가 不足하고 데이터 公開도 제때 이뤄지지 않아 全 地球 超微細먼지 濃度를 把握하는 데는 限界가 있었다. 硏究팀은 人工知能(AI)을 具現하는 ‘머신러닝(機械學習)’을 活用했다. 2000∼2019年 65個國 5446곳의 測定所 데이터와 衛星 基盤 觀測 資料를 基盤으로 全 地球 超微細먼지 濃度를 分析했다. 全 地球 氣象 데이터와 地理的 特性도 分析에 反映했다. 그 結果 2000年 以前의 世界 超微細먼지 年平均 濃度는 32.8㎍/㎥로 나타났다. WHO는 超微細먼지 安全 基準을 年 平均 5㎍/㎥, 一日 平均 15㎍/㎥로 規定한다. 全 世界 年平均 超微細먼지 濃度가 WHO 安全 基準의 6.5倍나 되는 셈이다. 硏究팀의 分析은 地圖에서 가로세로 10㎞ 水準의 解像度로 나타날 程度로 細密하다. 硏究팀은 “2019年 基準 超微細먼지 年平均 濃度가 WHO 基準을 充足한 地域은 世界 陸地 面積 0.18%에 不過하다”며 “여기에 居住하는 世界 人口는 0.001%뿐”이라고 말했다. ● 아시아-아프리카, 超微細먼지 濃度 特히 높아 地域別 超微細먼지 濃度 差異도 나타났다. 超微細먼지가 가장 甚한 地域은 東아시아(50.0㎍/㎥)였고 南아시아(37.2㎍/㎥), 北아프리카(30.1㎍/㎥) 等이 뒤를 이었다. 濠洲와 뉴질랜드(8.5㎍/㎥), 南美(15.6㎍/㎥) 等은 超微細먼지 濃度가 相對的으로 낮았다. 유럽과 北美에서는 超微細먼지 一日 濃度가 每年 減少勢를 보였다. 1年 中 一日 平均 濃度가 WHO 安全 基準을 넘어선 날 亦是 減少했다. 反面 아시아 大部分과 北아프리카, 사하라 南部 아프리카, 오세아니아, 南美 카리브海 等의 超微細먼지 濃度가 漸次 높아지는 趨勢를 보였다. 1年 中 一日 平均 濃度가 WHO 安全 基準을 넘어선 날 亦是 約 70%를 記錄했다. 特히 南아시아와 東아시아 地域은 約 90%로 나타났다. 超微細먼지로 인한 死亡者 亦是 아시아 地域에 集中되고 있다. 超微細먼지를 包含한 大氣汚染으로 全 世界에서 每年 700萬 名이 死亡하는 것으로 推定된다. 이 中 約 400萬 名이 아시아人人 것으로 分析된다.● 大氣停滯가 아시아 超微細먼지 濃度 높여 科學者들은 아시아 地域 超微細먼지 濃度가 높아지는 理由로 地球 溫暖化로 發生한 大氣停滯 現象을 꼽는다. 大氣停滯는 바람이 弱해 空氣가 잘 擴散하지 않는 狀態를 말한다. 아시아 地域 大氣 上下層의 바람이 減少 趨勢를 보이며 大氣停滯 現象이 늘고 있다는 것이다. 實際 氣象廳 傘下 國立氣象科學院 氣候變化豫測硏究팀은 지난해 5月 大氣停滯 發生日이 21世紀 말에는 最大 58%까지 늘어날 것이라는 展望을 내놓기도 했다. 아시아 地域 內 超微細먼지 發生 主要 原因으로는 石炭 發電과 化石燃料 使用 增加가 指目된다. 國內에 流入되는 中國의 汚染物質이 高濃度 微細먼지의 原因이라는 分析도 있다. 김화진 서울대 環境保健學科 敎授 硏究팀은 中國科學院(CAS) 硏究팀과 共同 硏究로 2020年 中國의 汚染物質이 國內에 流入된다는 事實을 科學的으로 證明했다. 궈 敎授는 “現在 全 地球 超微細먼지 濃度를 알아야 健康에 미치는 影響을 더 깊이 알 수 있다”며 “政策 立案者나 公衆 保健 公務員, 硏究者들은 大氣 汚染의 健康에 對한 短期와 長期的 影響을 더 잘 評價하고 大氣汚染 緩和策을 내놓을 수 있다”고 밝혔다. 고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-03-10
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  • 눈에 안 보이는 遺跡地도 찾아내는 ‘라이다’… 考古學 門턱 낮아진다

    스페인 산티아고 데 콤포스텔라臺 考古學科 硏究팀은 스페인 北西部 갈라시아 地域에서 5∼7世紀 中世時代 巨大 要塞를 發見했다고 지난달 밝혔다. 요새는 海拔 400m에 蹴球場 14個 面積인 10ha(헥타르) 規模에 達했다. 1.2km에 達하는 城壁, 30個의 石塔 等으로 構成됐다. 過去 要塞의 一部 建築物이 發見된 적이 있었으나 當時 考古學者들은 15∼17世紀 지어진 것으로 推定했다. 考古學者들이 連帶 測定을 失手하는 境遇는 매우 드문데 要塞가 빽빽한 草木에 숨겨져 있어 錯誤를 일으켰다. 無慮 10世紀나 差異가 났던 스페인 中世時代 要塞 構築 時期를 바로잡은 것은 空間 測定 技術인 ‘라이다(LiDAR)’ 德分이다. 自律走行 車輛에 主로 쓰이는 라이다는 考古學 分野에서도 眞價를 發揮하기 始作했다. 라이다를 活用하면 旣存 10年이 걸리는 考古學 關聯 調査를 1時間 內에 할 수 있다. 2010年代 라이다가 本格 導入된 以後 500個 以上의 새로운 考古學 遺跡地가 發掘된 것으로 推算된다.● 눈금 촘촘한 자로 길이 재는 것과 같은 技術考古學 分野의 革命이라 불리는 라이다는 일정한 時間 間隔으로 發射하는 펄스 레이저로 空間을 測定하는 技術이다. 펄스 레이저는 物體에 부딪힌 뒤 되돌아오는데, 빛의 速力에 測定 時間을 곱하면 往復 距離가 算出된다. 이를 反復 測定해 周邊 物體들을 立體的으로 認識한다. 衛星位置確認시스템(GPS) 데이터를 함께 곁들이면 3次元(3D) 指導가 만들어진다. 라이다는 事物 探知에 쓰이는 ‘레이더’와 原理는 同一하다. 그러나 라이다가 使用하는 레이저의 波長은 0.5μ(미크론·1μ은 100萬分의 1m)으로 레이더가 使用하는 라디오파의 波長보다 짧다. 幅과 높낮이 情報까지 測定하는 細密한 探索이 可能하다는 意味다. 더 촘촘한 눈금을 가진 者로 길이를 正確히 재는 것과 같다. 考古學者들은 라이다를 飛行機나 헬리콥터, 드론 등에 달아 使用한다. 하늘에서 레이저를 쏘는 것이다. 다만 라이다로도 수풀이 우거진 地域은 探査가 쉽지는 않다. 잎사귀가 레이저를 反射해 버린다. 따라서 秒當 最大 數百萬 番의 레이저를 쏜다. 結局 그中 一部 레이저가 잎사귀를 뚫고 紙面에 닿았다가 反射되는 境遇가 생겨난다. 이런 方法으로 肉眼으로는 絶對 찾을 수 없는 考古學 遺跡地를 찾아낸다. 旣存에 映畫 ‘인디애나 존스’의 主人公처럼 페도라를 눌러쓰고 낡은 크로스백을 멘 채 密林을 누비던 것보다 빠르고 低廉한 方式이다. 스페인 硏究팀 亦是 이 方式을 통해 요새의 壁이 3世紀 로마의 城壁과 비슷한 形態라는 것을 밝혔다. 要塞의 壁은 2.5∼4.5m 두께로 이中甓돌 構造로 지어졌으며 內部는 흙과 자갈로 채워져 있는 것으로 分析됐다. 硏究팀은 “壁이 鬱蒼한 草木으로 덮여 있음에도 라이다로 內外部 構造를 完璧하게 判別했다”고 말했다. ● 쓰임새 커진 데다 考古學 門턱까지 낮춰 라이다 技術은 1960年代에 開發됐다. 1970年代 유럽 考古學者들이 라이다를 探査에 活用하려 했지만 當時는 飛行體의 技術 水準이 낮았다. 라이다 自體도 레이저 發射가 秒當 5000回 程度에 不過해 活用度가 떨어졌다. 2010年代 들어 技術 水準이 높아지며 라이다는 考古學에서 빼놓을 수 없는 實驗道具가 됐다. 每해 걸쭉한 成果도 나오고 있다. 獨逸 考古學硏究所 硏究팀은 스페인이 南美 大陸을 征服하기 前인 500年부터 1400年 사이 아마존에 存在했던 初期 都市를 發見하고 지난해 5月 國際學術誌 네이처에 報告했다. 볼리비아 목소스平原의 2萬 ha에 이르는 地域을 라이다로 分析한 結果로 1年 中 몇 달은 沈水되는 아마존 低地帶에서 過去 都市가 發見된 것은 처음이었다. 考古學 分野 라이다의 活用 價値는 漸漸 높아지고 있다. 浸蝕이나 地震 等 自然的 影響 外에도 人類에 依한 氣候變化, 戰爭 等의 影響으로 考古學 遺跡地들이 빠르게 消失되고 있어서다. 考古學者들은 “라이다가 사라져 가는 考古學 遺跡地에 對한 記錄者 役割을 할 것”이라고 强調한다. 라이다는 市民 科學 擴張에도 影響을 미쳤다. 아마추어 考古學者들이 活潑한 探査 活動을 보이며 美國 考古學硏究所, 英國 考古學協會 等에 每年 論文을 發表한다. 英國의 아마추어 考古學者인 데이비드 來틀리지 氏는 自體 웹사이트를 運營하며 찾아낸 遺跡地들을 報告하고 있다. 來틀리지 氏는 “라이다가 考古學의 門턱을 낮췄다”고 말했다. 고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-03-06
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  • 量子컴 難題 풀었다… 情報量 늘리고도 誤謬率은 낮춰

    구글 퀀텀 人工知能(AI) 硏究팀이 量子컴퓨터 實現을 위한 前提條件 中 하나로 꼽히는 ‘誤謬率’을 劃期的으로 줄인 硏究成果를 내놨다. 구글 퀀텀 AI 硏究팀은 美國 컬럼비아대, 濠洲 시드니工大 等과 함께 兩者컴퓨터에서 基本 情報單位人 ‘큐비트’ 密度를 키운 채 더 낮은 誤謬率을 보였다는 點을 立證하고 硏究 結果를 國際學術誌 네이처에 23日(現地 時間) 發表했다. 순다르 피차이 最高經營者(CEO)는 “구글 퀀텀 AI 硏究員들은 처음으로 큐비트 數를 늘려서 誤謬를 줄일 수 있음을 實驗的으로 立證했다”며 “이 結果를 바탕으로 많은 사람들이 誤謬率을 줄여 有用한 兩者 알고리즘을 使用할 수 있기를 바란다”고 말했다. 兩者컴퓨터는 兩者 重疊, 얽힘이라는 兩者 力學의 理論을 바탕으로 演算을 遂行하는 裝置다. 一般 컴퓨터는 情報 基本單位로 0과 1로 表現하는 비트를 쓰는 反面에 兩者컴퓨터는 1과 0을 同時에 多量으로 處理해 飛躍的으로 높은 演算 性能을 낼 수 있어 ‘꿈의 컴퓨터’로 불린다. 兩者컴퓨터의 基本 情報單位人 큐비트는 00·01·10·11을 同時에 表現할 수 있다. 1, 0 또는 둘 多義 狀態가 同時에 存在하는 ‘量子 重疊’ 狀態 德分이다. 重疊을 維持하면 確率을 基盤으로 計算을 實行해 複雜한 數學的 問題를 解決할 수 있다. 問題는 重疊 狀態에서 誤謬가 쉽게 發生해 制御하기가 어렵다는 點이다. 큐비트는 高性能 演算을 위해 서로에게 影響을 미치지만 옆에 있는 큐비트에도 影響을 미친다. 큐비트를 功이라고 생각하면 振動하는 공에 옆의 공도 影響을 받게 되는 것이다. 이런 干涉으로 결괏값에 誤謬가 發生할 수 있다. 큐비트 數나 密度를 늘릴수록 誤謬는 늘어난다. 科學者들은 誤謬를 補正하기 위한 硏究와 적은 數의 큐비트를 슈퍼컴퓨터와 連繫해 使用하는 硏究를 進行 中이다. 구글 퀀텀 AI 硏究팀은 큐비트의 密度를 키우고도 干涉을 줄이는 데 成功했다. 72個 큐비트로 超傳導 兩者 프로세서를 만들고 큐비트의 密度를 다르게 해 實驗했다. 하나는 密度를 높였고, 다른 하나는 密度를 낮췄다. 그 結果 密度가 높은 兩者 프로세서에서는 2.914%의 誤謬率을 達成했다. 25回 以上 演算을 實行시켜 얻은 結果로 密度가 낮은 兩者 프로세서에서 3.028%의 誤謬率이 發生한 데 비해 낮은 誤謬率이다. 다만 이番 硏究에서 達成한 誤謬率은 量子컴퓨터를 實際 具現하는 基準에는 미치지 못한다. 李承雨 韓國科學技術硏究院(KIST) 量子情報硏究團 責任硏究員은 “誤謬率이 1% 未滿으로 떨어져야 한다”고 말했다. 구글 硏究팀 亦是 “效果的인 量子컴퓨터 具現을 위해선 더 낮은 誤謬率을 達成할 必要가 있다”며 “이番 硏究는 未來 發展을 위한 基礎 硏究라는 點에서 意義가 있다”고 밝혔다. 全 世界 硏究팀들이 量子컴퓨터 誤謬率을 낮추기 위해 硏究하고 있다. 韓國도 2030年代 初 슈퍼컴퓨터를 넘어서는 誤謬가 적은 量子컴퓨터를 試演한다는 計劃을 갖고 있다. 이番 硏究 結果는 여러 誤謬 訂正 方法 中 하나를 試圖해 成果를 낸 것이다. 이 責任硏究員은 “光子를 利用한 方法 等 여러 方案을 硏究하고 있다”고 말했다.고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-02-24
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  • “韓國型 衛星航法시스템 띄우자” 核心部品 國産化에 死活

    10日 競技 城南市 LIG넥스원 板橋硏究開發센터. 韓國 宇宙開發 歷代 最大 規模 프로젝트인 ‘韓國型 衛星航法시스템(KPS)’과 ‘千里眼 3號’ 構築 事業에 活用될 衛星 部品 ‘디지털信號處理機’ 國産化를 위해 硏究員들이 奔走히 움직이고 있었다. 硏究員들은 停止軌道級 ‘디지털信號處理機’ 國産化를 위한 硏究와 衛星 部品 價格 競爭力 確保를 위한 硏究開發(R&D)에 한창이었다. 센터에서 만난 유경덕 LIG넥스원 衛星體系硏究所 首席硏究員은 “디지털信號處理機 技術을 開發해 國産化에 成功하면 國內 通信衛星 分野의 劃期的 技術 發展을 이끌 수 있다”고 말했다. ● “KPS 核心 部品, 우리 손으로 開發”衛星航法시스템은 日常에서 스마트폰으로 地圖를 보며 맛집을 찾는 데 쓰이는 核心 인프라지만 現在 美國이 運用하는 GPS에 大部分 依存하고 있다. 韓國이 KPS 構築에 成功하면 美國, 러시아, 유럽聯合(EU), 中國, 印度, 日本에 이어 世界 7番째 自體 航法衛星體系를 保有한 國家가 된다. 누리號 開發 事業에 300個의 民間 企業이 參與해 技術力을 끌어올린 것처럼 KPS 事業 亦是 國內 宇宙企業들이 技術力을 確保하고 衛星 發射의 經驗을 얻을 수 있는 機會로 꼽힌다. KPS 事業 主要 參與企業인 LIG넥스원은 宇宙 衛星 部品 國産化와 價格 競爭力 確保를 推進한다. 이날 訪問한 硏究 現場에서도 停止軌道級 ‘디지털信號處理機’ 國産化에 對한 論議가 한창이었다. 디지털信號處理機는 衛星에 실리는 核心 搭載體 中 하나다. 旣存 受動形 中繼 通信處理機가 單純히 信號를 中繼하는 데 그쳤다면 디지털信號處理機는 信號를 能動的으로 補正할 수 있다. 問題는 이 같은 裝備를 大部分 海外 輸入에 依存하고 있다는 點이다. 유경덕 衛星體系硏究所 首席硏究員은 “國産化를 위해선 衛星 分野의 科學的 進步가 必要한 狀況”이라며 “開發에 成功하면 衛星 시스템 運營 融通性이 確保된다”고 말했다.● “參與 民間 企業 늘려 業界 多邊化해야” 板橋硏究開發센터 한쪽에선 硏究員들이 航法信號 生成 및 送受信, 衛星航法裝備 等 衛星 部品을 競爭社의 製品보다 낮은 價格에 市場에 내놓기 爲한 戰略會議를 열었다. LIG넥스원은 이 部品과 技術들을 이미 確保했거나 開發 中이다. 價格 競爭力을 確保해 글로벌 市場에서도 통할 수 있도록 하는 게 戰略會議의 核心 目標다. 金鍾泌 衛星體系硏究所 所長은 “같은 部品이어도 宇宙에서 쓰는 部品은 防衛産業에서 쓰는 部品보다 約 10倍 비싸다”며 “大量生産 體系 構築을 基盤으로 信賴度를 높이는 同時에 價格 競爭力을 갖춘 部品을 내놓을 것”이라고 自信感을 내비쳤다. LIG넥스원은 宇宙에서 韓半島와 周邊 海域의 危機 狀況을 監視할 ‘超小型衛星 體系’ 開發에도 參與할 豫定이다. 監視偵察과 通信, 航法 分野 中·大型級 衛星 搭載體 開發에서 確保한 技術力을 바탕으로 低軌道 小型 群集衛星 開發과 體系 綜合까지 事業 領域을 擴張하겠다는 것이다. KPS와 超小型衛星 等 國內 衛星 開發 事業에는 LIG넥스원 外에 大韓航空과 AP衛星, 한국항공우주산업(KAI), 韓華시스템 等의 企業이 參與하고 있다. 業界와 專門家들은 多數의 民間 企業이 宇宙産業에 參與해 産業 生態系가 다양해져야 한다고 說明한다. 業界가 多邊化하면 國內 宇宙 産業系 뿌리에 該當하는 中小企業과 스타트업들도 다양해지고 그 過程에서 글로벌 舞臺에서 競爭力을 갖추는 企業들도 登場할 수 있다는 것이다. 정병기 LIG넥스원 KPS開發團長은 “民間에 技術을 移轉하고 多數의 民間 企業을 育成하는 뜻을 지닌 ‘美드스페이스’ 過程을 거쳐야 뉴스페이스로 向할 수 있다”고 말했다.KPS한국형 衛星航法시스템(KPS)은 總 8期 衛星을 宇宙에 띄워 韓半島 隣近 超精密 位置, 航法, 視覺情報를 提供할 衛星航法시스템이다. 美國이 運用하는 ‘衛星位置確認시스템(GPS)’과 함께 運營되며 더욱 精密한 情報를 提供할 것으로 期待된다. 고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-02-17
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  • [單獨]“AI時代 엄청난 電力 必要… 超低電力 半導體, 韓國이 主導할것”

    “人工知能(AI) 時代의 核心은 電力 消耗量을 줄인 半導體 技術입니다. 韓國이 쌓은 半導體 製造 力量을 基盤으로 글로벌 市場에서 充分히 競爭力을 가질 수 있습니다.” 이종호 科學技術情報通信部 長官은 8日 서울 中區 서울中央郵遞局에서 가진 東亞日報와의 인터뷰에서 이 같은 글로벌 AI 技術 競爭 時代의 對應 戰略을 밝혔다. 李 長官은 大規模 演算을 적은 電力 消耗量으로 빠르게 處理하는 게 AI 半導體 技術의 核心인 만큼 韓國 企業들이 競爭力을 갖출 수 있도록 政府 支援을 이어가겠다고 說明했다.●AI로 늘어날 電力 消費, 韓國 技術로 解決策 마련AI 半導體 市場에서 世界 1位는 占有率 80% 以上을 차지하고 있는 美國 엔비디아다. 엔비디아 等이 生産하는 半導體는 電力 消耗量이 相對的으로 크다는 게 業界의 評價다. 李 長官은 “三星電子와 SK하이닉스가 强點을 보이는 D램, 낸드플래시 等 메모리半導體에 計算 機能까지 넣고 最適化하면 電力 消耗量이 적은 칩을 만들 수 있다”며 “나름대로 技術的인 根據를 갖고 이 分野에서 ‘世界 1等’을 해보겠다고 이야기하는 것”이라고 强調했다. 産業通商資源部에 따르면 全國 142個 인터넷데이터센터(IDC)의 2021年 年間 電力 使用量은 4006GWh(기가와트시)다. 서울 25個 區 가운데 電力 使用量이 가장 많은 강남구(4625GWh)와 비슷한 水準이다. IDC에서도 電力 消費가 가장 많은 設備는 年産 處理를 위한 半導體가 裝着된 서버(44%)다. 全 世界的으로 1億 名 以上의 利用者를 모은 美國 오픈AI의 ‘챗GPT’ 같은 AI 서비스는 大規模 데이터를 學習한 뒤 이를 통해 推論한 結果를 보여주는 方式이다. 學習 데이터를 短時間에 받아들이고 處理하려면 旣存 處理裝置와 다른 AI 半導體가 必要하다. 李 長官은 “디지털 世上에서 AI는 거스를 수 없는 大勢”라며 “이 過程에서 엄청난 量의 電力 消費가 發生하는데 이를 어떻게 解決할지 韓國이 主導的으로 苦悶해야 한다”고 말했다. 李 長官은 서울대 半導體共同硏究所腸을 지내다 지난해 5月부터 科技情通部를 이끌고 있으며 半導體 分野의 世界 最高 碩學 中 한 名으로 꼽힌다. 相對的으로 弱한 半導體 소프트웨어 技術 向上을 위해 이 長官이 直接 國內外 企業 經營陣을 만나며 協業을 要請하기도 했다. 李 長官은 “소프트웨어까지 高度化하면 美國 빅테크度 탐낼 만한 AI 半導體 技術이 될 것”이라고 했다. 科技情通部는 AI 半導體 開發을 위해 2030年까지 8262億 원을 投資하는 內容의 ‘K클라우드 戰略’을 지난해 12月 發表했다. 2030年 AI 半導體 分野에서 技術力을 美國과 같은 水準으로 끌어올리겠다는 게 目標다. 情報通信企劃評價院(IITP)의 2020年 調査에 따르면 美國의 AI 半導體 技術力을 100으로 볼 때 韓國은 89.2 水準이다. 李 長官은 “政府 次元에서 政策的으로 大規模 投資를 進行해 새로운 市場을 創出하겠다는 趣旨”라고 說明했다.●미래 産業의 ‘게임 체인저’ 될 ICT 强化尹錫悅 大統領이 最近 들어 科學·情報通信技術(ICT) 分野의 重要性을 부쩍 强調하고 나서며 科技情通部의 움직임도 빨라지고 있다. 尹 大統領은 年初 科學技術人·情報通信人 新年人事會에 現職 大統領으로는 7年 만에 參席했다. 지난해 9月 캐나다 巡訪 때는 AI 技術의 글로벌 協力 方案을 論議했고 지난달 스위스 다보스포럼에 參席해선 兩者技術 碩學들을 만났다. 歸國 直後엔 AI, 宇宙, 兩者, 바이오 分野의 젊은 科學者들을 大統領室 廳舍에 招待했다. 이러한 現場을 모두 함께한 李 長官은 “ICT가 未來 産業의 ‘게임 체인저’ 役割을 할 수 있다는 大統領의 認識이 確固한 것 같다”며 “몸은 힘들어도 즐거운 悲鳴을 지르고 있는 狀況”이라고 傳했다. 科技情通部는 올해 上半期(1∼6月) 宇宙航空廳 設立을 위한 特別法을 國會에 提出할 豫定이다. 特別法엔 廳長이 外部 專門家에게 一般 公務員보다 높은 水準의 年俸을 提示할 수 있는 權限을 갖는다는 內容도 담긴다. 李 長官은 “宇宙 産業 分野에서 政策 專門性을 가진 科技情通部와 함께 일을 始作하고 以後에 적합한 政府 組織 體系를 만들 수 있을 것”이라고 말했다. 28GHz(기가헤르츠) 帶域의 5世代(5G) 서비스 構築을 위해 ‘第4 移動通信社’의 市場 進入을 許容하기로 한 것과 關聯해선 “確實한 惠澤을 주겠다”며 推進 意志를 보였다. 兩者技術 育成 戰略과 發展 方向은 이르면 다음 달 發表할 計劃이다. 李 長官은 ‘長官 在任 中 꼭 마무리했으면 하는 政策 課題’에 對한 質問엔 말을 아꼈다. 그는 “特定 長官이 關心을 가진 分野라고 딱紙가 붙으면 나중엔 일이 제대로 推進되지 않는다”며 “그저 韓國의 먼 未來 먹거리의 基盤을 닦고 體質 改善에 이바지하고 싶을 뿐”이라고 答했다.지민구 記者 warum@donga.com고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-02-14
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  • 宇宙 遮陽幕 띄워 햇빛 遮斷? 氣候變化 對應에도 宇宙技術 活用한다

    美國 科學者들이 氣候變化 對應에 宇宙 먼지를 活用하는 構想을 내놨다. 宇宙 空間에서 먼지로 ‘遮陽幕’을 만들어 太陽으로부터 地球에 닿는 햇빛을 一部 遮斷하겠다는 戰略이다. 地球로 向하는 햇빛의 約 1∼2%를 遮斷할 수 있을 것으로 보고 있다. 벤저민 브롬리 美國 유타大 物理天文學과 敎授와 스콧 케니언 美國 스미스소니언 天體物理學觀測所 硏究員 팀은 이 같은 分析을 國際學術誌 ‘플로스 氣候’에 8日(現地 時間) 公開했다. 宇宙에 遮陽幕을 만드는 아이디어가 처음 提示된 것은 아니다. 얼리 제임스 當時 美國 로런스리버모어國立硏究所 硏究院이 1989年 國際學術誌 ‘브리티시星間協會저널’에 이 같은 아이디어를 처음으로 提示했다. 當時만 해도 具現 方法을 내놓지 못해 아이디어 次元에 그쳤다. 하지만 氣候變化가 심해지자 宇宙 空間을 活用한 氣候變化 對應 硏究가 더 活潑해졌고, 宇宙 遮陽幕 理論도 다시 注目받고 있다. ●“地球 아닌 달 表面 먼지로 遮陽幕 活用”유타大-스미스소니언 共同硏究팀의 提案은 30餘 年 前 제임스 硏究院이 提示한 아이디어를 實現할 수 있는 具體的인 構想이다. 제임스 硏究員은 當時 달 巖石에 包含된 素材로 2000km 길이의 얇은 琉璃 遮陽幕을 宇宙에 設置하면 地球로 오는 햇빛의 1.8%를 줄일 수 있다고 했다. 共同硏究팀은 달 表面의 먼지를 太陽을 向해 흩뿌려 遮陽幕을 만드는 方案을 내놨다. 地球에서 먼지를 普及하는 것보다 費用이 低廉하고 달 먼지 固有의 特性이 遮陽 效果를 極大化할 수 있을 것이라는 分析 結果를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 立證했다. 地球에서 太陽 쪽으로 約 150萬 km 떨어진 제1라그랑주점(L1)에 宇宙 遮陽幕을 設置한다는 것은 旣存 아이디어와 同一하나 달의 먼지를 活用한다는 點이 다르다. 共同硏究팀은 또 달에 세워질 宇宙停車場이나 定着地에서 直接 달의 먼지를 發射해 L1으로 보낼 수 있는 最適의 軌跡도 導出했다. 地球에서 먼지를 L1으로 보낼 境遇 太陽風이나 重力에 依해 먼지가 쉽게 經路를 벗어나는 데 反해 달에서 發射하면 L1까지 運搬이 容易할 것으로 分析됐다. 앞서 지난해 7月 美國 매사추세츠工大(MIT) 硏究팀은 氣泡를 遮陽幕으로 쓰는 方法을 提示했다. 실리콘으로 만든 얇은 膜 形態의 氣泡들로 宇宙에서 巨大한 氣泡 뗏木을 만드는 方式이다. 물 위 비누거품들이 촘촘히 連結된 形態다. 硏究팀은 브라질 크기만 한 宇宙 氣泡 뗏木을 만들면 地球로 오는 햇빛의 2%를 줄일 수 있다고 分析했다. 이 밖에 작은 飛行體로 이뤄진 宇宙 遮陽幕이나 巨大한 거울을 宇宙에 쏘아올려 地球로 오는 햇빛을 반사시키는 ‘宇宙거울’ 等도 아이디어로 提示되고 있다. ●氣候變化 解法 찾으려면 衛星 觀測 正確度 높여야기후변화가 深化될수록 宇宙에 對한 科學者들의 關心은 더 커지고 있다. 유엔과 美國, 英國 等은 異口同聲으로 “宇宙 技術은 氣候變化 對應의 게임 체인저가 될 것”이라고 强調하고 있다. 氣候變化 樣相과 分析도 宇宙 空間의 衛星 德分에 可能해졌다. 衛星은 地球 環境과 氣候에 對한 太陽의 影響을 持續的이고 長期的으로 觀測하는 데 核心 役割을 한다. 美國 航空宇宙局(NASA)이나 유럽宇宙局(ESA)李 地球 觀測用으로 活用 中인 위성만 150餘 個, 地球 觀測 商業衛星은 340餘 個에 達한다. 바다와 陸地, 얼음, 大氣 等 地球를 샅샅이 觀測 中이다. 觀測 正確度를 높이는 데도 功을 들인다. 英國 國立宇宙硏究所는 올해 내 次世代 地球 觀測 衛星을 發射할 計劃이다. 이 衛星은 800km 上空에서도 海水面 溫度를 0.2度 範圍 안에서 正確히 測定할 수 있다. 英國 런던의 랜드마크 빅밴에 서서 프랑스 파리의 에펠塔을 仔細히 볼 수 있는 水準이다. 여태껏 發射된 地球 觀測 衛星 中 가장 正確한 溫度計 役割을 할 것으로 보인다. 人類의 宇宙 進出이 加速化하는 가운데 氣候變化 對應에 빠르게 나서야 한다는 목소리도 높아진다. 英國 南極自然環境소 硏究팀은 지난해 9月 國際學術誌 ‘地球物理學硏究레터’에 地球 溫度 上昇으로 宇宙 쓰레기 量이 늘 것이란 分析을 내놨다. 硏究팀은 “溫度 上昇으로 大氣 上層의 密度가 減少되며 地球 大氣圈에 끌려와 불탔을 宇宙 쓰레기가 地球 低軌道에 남아 있는 時間이 2000年代에 비해 30% 늘어날 것”이라며 “氣候變化로 宇宙 쓰레기 衝突 事故도 더 頻繁해질 것”이라고 했다.고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-02-13
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  • ‘韓國 最初 民間 宇宙發射體’ 타이틀 놓고 企業 間 競爭 熾烈

    韓國 最初 民間 宇宙發射體 서비스 企業 타이틀을 놓고 벌어지는 競爭이 뜨겁다. 數百億 원臺 投資를 誘致한 스타트業들이 競爭하는 사이 ‘누리號’ 技術을 移轉받는 韓華에어로스페이스도 存在感을 漸次 드러내고 있다. 29日 投資銀行(IB) 業界에 따르면 國內 宇宙發射體 스타트업 페리지에어로스페이스는 最近 200億 원 規模의 시리즈C 投資를 誘致했다. 2018年 創業 以後 累積 470億 원臺 投資를 받은 것으로 올해 末 技術特例 上場도 推進한다. 同時에 올해 안에 發射體 開發을 完了하고 來年부터 商用 서비스를 提供한다는 目標를 提示했다. 페리지에어로스페이스는 길이 20.6m의 2段型 小型 宇宙發射體를 開發 中이다. 150kg짜리 衛星을 500km 上空의 太陽動機軌道로 실어 나를 수 있다. ‘블루웨일 1.0’이라 이름 붙인 이 發射體는 液體 메탄을 燃料로 活用한다. 메탄은 旣存 液體엔진 로켓에 使用된 燃料인 케로신(燈油)처럼 沈澱物이 쌓이는 問題가 없고 費用도 低廉하다. 宇宙發射體 再活用 側面에서 脚光받는 燃料다. 스페이스X나 블루오리진 等 宇宙發射體 市場 先導 企業들도 메탄 엔진 開發에 熱을 올리고 있다. 페리지에어로스페이스 關係者는 “2024年 메탄 엔진 基盤 宇宙發射體 서비스를 提供하는 最初의 民間 企業이 될 것”이라고 말했다. 國內 첫 하이브리드 로켓을 開發 中인 이노스페이스 亦是 타이틀 先占을 노리고 있다. 하이브리드 技術은 單純한 構造의 宇宙發射體에 적합한 固體燃料의 長點과 엔진 推力 調節이 可能한 液體燃料의 長點을 融合한 技術로 꼽힌다. 짧은 製作 期間과 安全性, 經濟性을 갖춘 技術이란 게 業體 側 說明이다. 이런 有望性을 認定받아 現在까지 約 552億 원의 投資를 誘致했다. 이노스페이스는 지난해 12月 브라질에서 길이 16.3m, 搭載體 重量 20kg의 하이브리드 엔진 檢證龍 試驗發射體 ‘한빛-TLV’를 쏠 豫定이었으나 氣象 惡化와 技術 誤謬 等으로 發射에 失敗했다. 2月 末∼3月 初로 豫定된 試驗發射에 成功하게 된다면 來年에는 小型 發射體 ‘한빛 나노’를 發射할 計劃이다. 50kg 以下 小型 衛星을 地球 低軌道로 投入하는 發射體다. 商用 서비스 開市도 來年이 目標다. 우나스텔라는 國內 첫 誘引 發射體 開發 스타트업으로 지난해 2月 設立됐다. 高度 100km까지 有人 宇宙 飛行을 할 수 있는 發射體를 開發해 準軌道 宇宙旅行 서비스를 提供하는 게 目標다. 이를 위해 電氣모터펌프 사이클 엔진 시스템 基盤의 自體 엔진을 開發하고 있다. 블루포인트파트너스로부터 初期 投資를 誘致했으며 中小벤처企業部의 民間 投資 主導型 技術 創業 支援 프로그램 ‘팁스(TIPS)’에도 選定돼 2024年 4月까지 2年間 5億 원을 支援받는다. 韓華에어로스페이스는 지난해 10月 韓國型 發射體 누리號의 技術을 移轉받을 民間 企業으로 選定됐다. 5月로 豫定된 누리號 3次 發射 準備에 參與해 技術과 노하우를 傳受받고 있다. 대한항공은 航空機에 宇宙發射體를 실어 空中에서 쏘아 올리는 空中發射體를 開發 中이다. 市場調査業體 마켓앤드마케츠에 따르면 2027年 世界 宇宙發射體 市場 規模는 296億 달러(藥 33兆1919億 원)에 이를 것으로 展望된다. 한 宇宙業界 關係者는 “國內에 宇宙發射體 企業이 늘면서 關聯 生態系가 造成되고 있다”며 “짧은 期間에도 不拘하고 빠른 成長 速度와 높은 潛在力을 보여주고 있다”고 밝혔다.고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-01-30
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  • 150萬km 떨어진 곳으로… 生命體 痕跡 찾아 떠납니다

    人類 歷史上 가장 크고 强力한 性能의 宇宙望遠鏡 ‘제임스웹 宇宙望遠鏡(JWST)’의 뒤를 이을 次世代 宇宙望遠鏡 ‘居住可能한 世上 天文臺(HWO)’의 靑寫眞이 처음으로 公開됐다. 2040年 地球에서 約 150萬 km 떨어진 宇宙 空間을 向해 떠난 뒤 地球를 닮은 外界 行星에서 生命體의 痕跡을 찾는게 主 任務다. 마크 클램핀 美國航空宇宙局(NASA) 天體物理學部 部長은 15日(現地 時間) 美國 시애틀에서 열린 第241次 美國天文學會에서 HWO 프로젝트를 紹介했다. HWO는 ‘Habitable Worlds Observatory’의 준말로 HabEx로도 불린다. 宇宙望遠鏡은 地球 大氣圈 바깥 宇宙 空間에서 天文 觀測을 遂行하는 光學 觀測 裝備다. 天文學者들은 赤外線, 감마선 等 多樣한 電波의 波長을 活用해 宇宙를 觀測한다. 하지만 地上에서는 可視光線이나 近赤外線 等 特定 波長代役을 除外하면 大氣 影響으로 觀測하기 어려운 波長을 갖는 電波가 많다. JWST처럼 먼 宇宙 空間으로 宇宙望遠鏡을 보내면 地上에서 觀測이 不可能한 電波를 觀測할 수 있다. HWO는 地球와 같은 行星을 撮影하고 行星의 大氣를 分析하는 데 集中하는 宇宙望遠鏡이다. 大氣에서 물이나 酸素, 오존 等 生物學的 活動과 關聯 있는 徵候를 찾는다. 生命體 探索 外에도 宇宙 生成의 歷史, 가장 무거운 별의 壽命 週期와 죽음 等 一般 天體物理學 分野에도 活用될 展望이다. 任務 遂行을 위해 JWST에 使用된 것과 同一한 거울이 HWO에도 必要하며 거울 制御 技術은 JWST보다 進化할 것으로 보인다. JWST가 나노미터 (nm·1nm는 10億分의 1m) 水準의 制御 技術이 必要하다면 HWO는 피코미터(pm·1pm는 1兆分의 1m) 水準을 要求한다는 게 NASA 側의 說明이다. HWO 프로젝트의 暫定 豫算은 約 110億 달러(約 13兆5905億 원)다. NASA는 民間 企業들의 參與를 督勵해 豫算을 效率的으로 運用한다는 計劃이다. 發射 目標 時點은 2040年이다. 地球에서 150萬 ㎞ 떨어진 ‘第2라그랑주 點’에 보낸다는 計劃이다. 이 地點은 重力과 遠心力이 相殺돼 빛의 歪曲이 없기 때문에 宇宙 觀測에 유리하다. 클램핀 部長은 “HWO는 아직 初期 計劃 設計 狀態”라며 “豫算 確保 問題 等 프로젝트를 具體化하는 데 아직 時間이 더 必要하다”고 말했다. HWO에 앞서 여러 次世代 宇宙望遠鏡度 宇宙로의 出擊을 準備 中이다. 지난해 任務를 始作하며 수많은 成果를 내고 있는 JWST 成功에 힘입은 것이다. NASA는 허블宇宙望遠鏡보다 더 적은 時間으로 더 넓은 宇宙 領域을 觀測할 수 있는 ‘낸시 그레이스 로먼 宇宙望遠鏡’을 2027年 發射한다. 유럽宇宙局(ESA)은 2026年 宇宙望遠鏡 플라토(PLATO)를, 日本航空宇宙開發機構(JAXA)는 重力波를 觀測할 ‘라이트버드’를 2027年 發射한다. 中國國家項天國(CNSA)은 허블보다 300倍 더 넓은 視野를 確保할 수 있는 赤外線 宇宙望遠鏡 ‘新톈’을 2024年 發射한다. 韓國은 NASA와 함께 宇宙 全體를 찍는 赤外線 宇宙望遠鏡 ‘스피어X’ 開發에 參與하고 있다.고재원 동아사이언스記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-01-20
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  • 成層圈 머물며 지면 샅샅이 偵察… 衛星으로 遠距離 操縱 可能

    지난해 末 北韓의 드론(小型 無人機)李 首都圈 上空을 侵犯했다. 白晝 대낮에 京畿 北部와 서울 한복판을 휘젓고 다녔다. 軍은 드론을 捕捉했으나 擊墜시키지 못했다. 드론에 우리 하늘이 束手無策으로 뚫린 것이다. 이番 事態는 드론 技術의 發展과 櫃를 같이한다. 날개 길이 1m 以內의 아주 작은 드론이 더 빠르게, 더 멀리 그리고 더 높게 날 수 있는 能力을 갖게 되며 對應에 어려움을 겪게 된 것이다. 專門家들은 北韓의 드론이 韓國 全域의 하늘을 威脅하는 狀況이 펼쳐질 수도 있다고 展望한다.● 軍事用에서 宇宙用 드론까지 드론은 軍事的 目的으로 처음 開發됐다. 1800年代 中盤 오스트리아軍이 約 200個의 爆發物로 채워진 風船 運搬船으로 이탈리아 베네치아를 攻擊했다는 記錄이 있다. 以後에도 드론은 武器와 偵察 等의 軍事的 目的으로 使用됐다. 第2次 世界大戰 때부터 本格的으로 關聯 技術 開發에 着手했다. 軍用 技術인 만큼 全幅的인 豫算 支援을 받으며 航法, 飛行, 通信 技術이 빠르게 開發됐다. 2006年 美國 聯邦航空局(FAA)李 最初의 商業用 드론을 許可하면서 本格的으로 商用化하기 始作했다. 建物, 電力線, 海洋 에너지 施設, 道路, 鐵道, 産業 인프라 檢査 시스템으로 活用됐다. 一般人을 위한 레저用 드론도 登場했다. 2013年에는 아마존이 드론을 活用한 配送 시스템을 構築하며 本格的인 配送 時代도 열렸다. 이番 新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 글로벌 大流行에도 드론이 醫藥品 配送 役割을 맡았다. 美國 航空宇宙局(NASA)의 火星 探査 드론 ‘인저뉴이티’처럼 宇宙 探査에 쓰인 事例도 있다. 이렇게 다양하게 드론이 活用되는 것은 드론의 눈 役割을 하는 컴퓨터 비전 技術이나 外部 環境을 感知하는 센서, 배터리 技術의 發展 德分이다. 김승호 韓國航空宇宙硏究院 航空硏究所長은 “다양한 目的과 需要를 모두 만족시킬 수 있을 程度로 드론 關聯 技術力이 크게 發展했다”며 “10km 內外의 中高度나 3∼5km 低高度에 配置할 수 있는 드론은 宏壯히 많다”고 말했다. 最近에는 高度 10∼50km 成層圈을 날아다니는 드론도 登場했다. 美國의 偵察用 大型 드론인 ‘글로벌호크’는 成層圈에서 움직인다. 無線 遠隔 操縱으로 36時間을 連續 飛行하며 高性能 赤外線 카메라로 地球를 偵察한다. 1分 만에 京畿道 넓이에 조금 못 미치는 1萬5000 k㎡ 地域에서 움직이는 物體를 샅샅이 偵察할 수 있다. 航宇硏度 成層圈에서 한 달間 滯留할 수 있는 드론을 2025年 선보이는 것을 目標로 開發 中이다. 金 所長은 “氣像이나 地上 觀測用으로 衛星보다 가까이서 地球 表面을 觀測한다”며 “太陽電池를 使用해 한 달間 成層圈에 머물 수 있도록 開發 中”이라고 말했다. ● “드론만으로 韓半島 全體 들여다볼 수 있어” 이番에 國內 領空을 侵犯한 北韓 드론은 크기가 約 2m에 高度 3km에서 時速 約 100km 速度를 낸 것으로 把握된다. 軍用 드론으로 보기엔 性能이 粗惡한 水準이다. 一般 常用 드론들도 時速 200km까지 거뜬히 速度를 낸다. 軍用 드론들은 제트엔진이 裝着돼 時速 400∼600km의 速度도 낸다. 最近 企業들은 時速 500km 以上을 내는 드론을 開發했다고 發表하고 있다. 드론의 作動 範圍도 漸漸 넓어지고 있다. 自律走行 技術과 衛星位置確認시스템(GPS)을 椄木해 航路를 設定하거나 衛星 通信을 活用해 遠距離에서 드론을 操縱하는 것이다. 金 所長은 “드론으로 韓國 全域을 들여다볼 수도 있다”고 말했다. 尹錫悅 大統領은 4日 이番 事態를 契機로 드론 對應 技術 開發에 拍車를 加하라고 注文했다. 軍은 對應 能力 增强을 위해 接境 地域에 前方 監視와 識別이 可能한 體系를 構築하기로 했다. 드론이 드론을 잡는 ‘킬러 드론’, 通信을 無力化시키는 電子戰 武器, 드론을 捕獲하기 위한 그물包 等을 開發할 計劃이다. 業界에서는 一種의 드론 番號版인 遠隔 ID 感知 技術 等 管理 技術을 開發 中이다. 지난해 基準 美國에서 登錄된 드론 數萬 87萬3000個로 集計된다. 管理 技術에 對한 政府의 需要가 늘 것으로 豫測된다. 市場調査業體 그랜드뷰리서치에 따르면 글로벌 드론 市場은 2022年 41億 달러(藥 5兆1036億 원)로 推算된다. 2030年까지 每年 13.8% 成長해 規模가 115億6000萬 달러(藥 14兆3922億 원)에 達할 것으로 豫測된다. 金 所長은 “드론은 技術的으로 充分히 많이 發展됐다”면서 “이제는 安全 管理 技術에 功을 들여야 할 時期”라고 말했다.고재원 동아사이언스記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-01-13
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  • “2032年 韓國 달 着陸線에 資源 探査 裝備 실어 보낼 것”

    “(달이나 華城 等 宇宙 現地 自願으로 물, 酸素, 建築資材, 發射體 燃料 等 必要 物資를 生産하는) 宇宙 現地資源活用(ISRU) 技術 現實化에 挑戰하고 있습니다. 2032年 發射 豫定인 韓國 달 着陸線에 달 資源 探査 裝備를 실어 보낼 計劃입니다.” 4日 大田 儒城區 韓國地質資源硏究院(地質資源鳶) 本院에서 만난 김경자 責任硏究員의 抱負다. 그는 地質資源鳶이 올해 新設한 宇宙資源開發센터長을 맡았다. 國內 最初 宇宙自願 開發 專擔 硏究組織인 宇宙自願開發센터는 ISRU 技術 開發을 擔當한다. 金 센터長은 “地質資源鳶이 約 100年間 蓄積한 資源探査 硏究 力量을 宇宙에 適用해 韓國이 ISRU 分野에서 先頭走者로 나설 수 있다”고 自信感을 내비쳤다. ISRU는 人類의 宇宙探査에 必須的 技術이다. 探査에 必要한 物資를 地球에서 宇宙로 直接 보내는 代身 現地에서 自給自足하면 宇宙探査 費用을 大幅 줄일 수 있기 때문이다. 美國은 實際로 2025年 달에 人類를 보내는 아르테미스 計劃에서 달에 持續可能한 인프라를 構築하는 方法으로 ISRU를 明示하고 있다. 달에 存在하는 얼음이나 메탄을 宇宙人 生存과 燃料에 活用하고 달의 表面 흙人 月面토를 活用해 基地를 建設하겠다는 것이다. 宇宙 資源을 地球로 갖고 오는 것도 ISRU에 包含된다. 金 센터長은 “核融合 燃料로 쓰이는 헬륨-3나 稀土類, 티타늄 等 鑛物資源이 小行星 衝突로 달에 쌓여 있다”며 “地球上에서 鑛物資源 需要가 늘어나고 있는 가운데 ISRU 技術力을 높여 經濟性을 갖춘다면 달 資源을 地球로 가져올 수 있을 것”이라고 말했다. 金 센터長은 “美國과 中國이 달 自願 地圖를 그리며 달의 어떤 곳에 採掘 基地를 세울지 戰略을 세우는 等 宇宙自願 戰爭이 過熱되고 있다”며 “宇宙 資源은 ‘찾으면 임자’ 槪念으로 先占有者에게 開發權을 附與하기 때문”이라고 말했다. 다만 現在 ISRU 技術 水準은 地圖 作成 같은 資源 探査에 머물러 있다. 달 土壤을 地球로 갖고 와 分析한 몇몇 事例가 存在할 뿐 現地 活用이나 地球로 運搬해 活用한 事例는 없다. 先頭 走者 格인 美國航空宇宙局(NASA·나사)의 ISRU 技術成熟度(TRL)조차 7段階 以下라는 게 金 센터長의 說明이다. TRL은 技術의 成熟度를 따지는 指標로 9段階까지 存在한다. 7段階는 實用化 段階로 實際 環境에서 性能 檢證이 이뤄지는 段階이며 8段階는 試製品 製作, 9段階는 技術 實現 段階다. 例를 들어 ISRU를 實現하려면 얼어붙은 땅을 녹이는 技術이 必要하다. ‘動土 加熱技術’이라 불리는데 아직 뚜렷한 技術 發展이 없다. 海外 硏究팀은 레이저나 熱線을 活用하는 等 여러 方式을 試圖하고 있다. 金 센터長은 “地質資源鳶 硏究팀은 토치를 活用하는 方法을 硏究 中”이라며 “動土 加熱技術을 包含해 ISRU 技術만 먼저 開發하면 開發權 先占에 有利한 高地를 차지한다”고 强調했다. 韓國의 ISRU TRL을 2025年까지 8段階로 끌어올릴 수 있다는 게 金 센터長의 豫想이다. 目標를 實現하기 위한 事前 作業도 進行 中이다. 韓國 最初의 달 軌道船 ‘다누리’에 金 센터長 硏究팀이 開發한 감마선 分光器를 실었다. 分光器는 달 表面에서 生成되는 감마선을 測定해 表面의 元素 構成을 알아낸다. 다누리의 分光器는 來달부터 달 元素 地圖를 作成해 달 資源의 位置를 알려줄 것으로 豫想된다. 金 센터長은 “달 資源 探査 抽出器를 開發해 2032年 發射 豫定인 韓國 달 着陸線에 실어 보내겠다”며 “나사, 유럽 宇宙局(ESA)과 協力해 2025年 前後로 時期를 더 앞당길 可能性도 있다”고 말했다. 그는 “地球人이 反對로 外界人이 될 날이 머지않았다”며 “2030年代가 되면 宇宙 現地 資源 活用이, 2040年代가 되면 地球로 宇宙 資源을 가져오는 게 現實化할 것”이라고 덧붙였다. 大戰=고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-01-09
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  • 實驗室에선 바이러스 抗體 만들고… 野生에선 生態系 지키는 把守꾼

    2023年 새해는 ‘癸卯年(癸卯年)’으로 검은 토끼의 해다. 토끼는 그동안 科學技術 硏究와 發展에 크게 寄與한 動物 中 하나다. 柔順한 性格과 低廉한 維持管理 費用, 뛰어난 繁殖力으로 쥐 다음으로 가장 흔한 實驗室 動物로 쓰인다. 基礎醫學·生化學 硏究, 化粧品 毒性 테스트, 抗體 生産 等에 도움을 주고 있다. ○ 抗體 醫藥品 開發-毒性 테스트에도 投入 4日 世界 最大 動物保護團體人 PETA에 따르면 美國에서만 한 해 約 14萬8000마리의 토끼가 實驗用으로 活用된다. 토끼는 바이러스나 病原體를 無力化하는 役割을 하는 抗體를 만드는 데 核心 役割을 하는 動物이다. 細菌이나 바이러스 같은 病原體가 몸속에 들어오면 免疫細胞가 認知하고 攻擊하는데 이 過程에서 抗體가 生成된다. 抗體는 病原體가 가진 特異 蛋白質(抗原)에 달라붙어 그 機能을 못 하게 한다. 抗體를 利用한 醫藥品을 만들려면 醫藥品에 쓸 抗體를 찾아야 한다. 生物體에 意圖的으로 病原體를 注入해 免疫反應을 일으켜 血液 속에 生成된 抗體를 뽑아내는 方式이 活用된다. 이때 쓰이는 代表的인 生物體가 토끼다. 토끼는 다루기 適當한 크기와 넉넉한 血液量, 귀 靜脈을 通한 血液 抽出 容易性 等의 長點이 있다. 또 다른 動物에 비해 抗原에 잘 달라붙는 抗體를 많이 生産한다. 이미 많은 硏究 데이터가 쌓여 있다는 것도 長點이다. 토끼는 壽命이 6∼8年 程度로 生體 週期가 짧아 基礎醫學과 生化學 硏究에도 活用된다. 生體 週期가 짧으면 疾患의 進行 狀態를 짧은 期間에 確認할 수 있고 世代를 거친 醫學的 變化를 들여다볼 수 있게 된다. 主로 藥物이나 化學 物質, 醫療機器 等의 毒性이나 安全性 實驗에 使用된다. 림프球性 白血病, 惡性 纖維腫 等 癌 實驗모델로도 使用되며 心血管 疾患이나 糖尿病, 비타민 過多症, 메틸수은 中毒 等의 疾患 硏究에도 쓰인다. 헤르페스 腦炎이나 眼瞼炎 等 感染病 硏究에도 多數 쓰였다. 印度 摩尼八代 醫大 硏究팀은 2012年 國際學術誌 ‘덴털리서치저널’에 “토끼 實驗은 人間에게 影響을 미치는 다양한 生理學的 病理學的 過程을 理解하는 데 크게 寄與했다”고 밝혔다. ○ 動物 實驗 代替 硏究도 ‘活潑’ 一部에선 實驗動物의 過度한 犧牲을 同伴한다는 批判이 나온다. 이미 1970年代 動物 實驗에 對한 大規模 反對 示威가 벌어졌고 社會 亦是 反應했다. 유럽 議會는 2013年 化粧品에만 使用되는 成分에 對한 動物 實驗을 全面 禁止했다. 지난해 9月에는 硏究, 테스트, 敎育을 위한 動物 使用을 段階的으로 中斷하는 決議案에도 合意했다. 科學界는 代案을 찾기 위해 努力 中이다. 토끼의 犧牲을 줄이기 爲한 技術들이 조금씩 可視化되고 있다. 遺傳學에서는 ‘오가노이드’ 硏究가 한창이다. 오가노이드는 줄기細胞를 3次元的으로 培養하거나 再組合해 만든 將棋類似體다. 선웅, 조일주 高麗大 醫大 敎授팀은 지난해 3月 神經管 形成을 模寫하는 脊髓 오가노이드를 開發하고 硏究 結果를 國際學術誌 ‘네이처 生命醫學工學’에 揭載했다. 플라스틱 위에 細胞를 培養해 人體 組織이나 臟器를 模倣한 ‘臟器칩’ 硏究도 活潑하다. 動物을 代身해 生命 現象을 硏究하고 新藥 候補物質을 實驗할 수 있다. 도널드 잉버 美國 하버드대 醫大 敎授 硏究팀은 11月 國際學術誌 ‘마이크로바이옴’에 膣炎 治療 藥물의 效果를 試驗할 수 있는 실리콘 素材의 臟器칩을 開發했다고 밝혔다. 抗體 生産도 토끼에 病原體를 注入하는 方式 代身 外部에서 만드는 技術이나 蓄積된 硏究 데이터베이스를 土臺로 컴퓨터 시뮬레이션으로 만들어내는 硏究도 이뤄진다. 토끼는 그 自體로 貴重한 動物이다. 生態系 維持에 重要한 役割을 한다. 雜草를 뜯어먹으며 여러 種類의 植物이 자랄 機會를 준다. 또 移動하며 씨앗을 여러 군데 퍼뜨린다. 動物 學者들은 토끼를 植物 多樣性을 維持하는 把守꾼이라 稱한다. 스페인 狩獵資源硏究所는 “토끼 個體數 減少로 地中海 地域에서는 地域 環境이 어려움을 겪었다”며 “토끼가 滅種된다면 地球는 災殃을 겪을 것이다”라고 國際學術誌 ‘保存生物學’을 통해 豫見하기도 했다. 고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-01-06
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  • 國內 硏究팀, 美 FDA 數式 誤謬 確認… 새 數式 提示… 新藥開發 寄與 期待

    國內 硏究팀이 美國 食品醫藥局(FDA)의 藥물 相互作用 豫測 修飾에 誤謬가 있음을 밝혔다. 豫測 正確度를 旣存보다 2倍 以上 높인 새로운 修飾도 提示했다. 新藥 開發 成功率과 臨床에서의 藥物 效率을 높이는 데 寄與할 것으로 期待된다. 基礎科學硏究院(IBS)은 金在庚 修理및計算科學硏究段 醫生命數學그룹 CI와 채정우·김상겸 충남대 藥大 敎授팀이 關聯 硏究 結果를 지난해 12月 15日 國際學術誌 ‘臨床藥理學 및 藥물治療學’에 公開했다고 4日 밝혔다. 여러 藥물을 함께 服用하면 藥물 相互作用을 豫測해야 安定性과 效果를 높일 수 있다. 美 FDA는 藥물 相互作用 豫測 修飾을 만들고 使用을 勸告하고 있다. 硏究팀은 이 修飾의 前提 誤謬가 있다는 事實을 밝혔다. 數式은 藥물代謝에 關與하는 體內 酵素의 濃度가 낮다는 事實을 前提로 삼는다. 硏究팀은 酵素 濃度가 豫測된 값보다 1000倍 以上 높다는 事實을 發見했다. 이 事實을 基盤으로 새 修飾도 만들었다. 豫測 正確度가 旣存 38%였던 反面에 새 數式은 80%에 達했다.고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2023-01-05
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  • 年 5億5000萬t 二酸化炭素 吸收… ‘바다 숲’에 炭素中立의 未來 있다

    現實化되는 氣候變化의 危機 속에서 世界 各國이 炭素 純排出을 ‘제로’로 만드는 炭素中立을 위한 技術 開發에 힘을 쏟고 있다. 이를 위해 炭素 排出을 줄이는 것만큼이나 이미 輩出된 炭素를 없애는 努力도 重要하다는 指摘이 나오는 가운데 科學者들은 海洋의 役割에 注目하고 있다. 미역과 다시마 같은 褐藻類는 勿論이고 갯벌, 海洋 플랑크톤 等의 炭素 吸收 能力에 對한 硏究가 活潑히 이뤄지면서 海洋이 炭素中立을 위한 새로운 ‘게임 체인저’로 登場할 것이란 展望이 나온다.○ 炭素 貯藏庫 役割, 褐藻類의 再發見 獨逸 막스플랑크硏究所 硏究팀은 褐藻類가 年間 約 5億5000萬 t의 二酸化炭素를 空氣 中에서 吸收한다는 分析 結果를 國際學術誌 美國國立科學院會報(PNAS) 26日子(現地 時間)에 公開했다. 獨逸이 한 해 排出하는 全體 溫室가스 約 7億4000萬 t의 約 74%에 該當하는 量이다. 特히 褐藻類가 내뱉는 粘液에 炭素가 많이 갇혀 있는데 이 粘液은 數百 年이 지나도 잘 分解되지 않아 炭素 貯藏庫 役割을 톡톡히 하는 것으로 나타났다. 硏究팀은 北유럽의 내해인 발트海에 分布하는 褐藻類人 ‘블來더랙’을 分析했다. 발트海를 包含해 北海와 大西洋, 太平洋 等地에 자라는 블來더랙은 3年 程度면 키가 2m에 達할 程度로 成長 速度가 빠르다. 空氣 속 二酸化炭素를 吸收하며 쑥쑥 자라는 셈이다. 이 過程에서 블來더랙은 吸收한 二酸化炭素의 3分의 1을 糖質 排泄物 形態로 排出한다. 糖質 排泄物은 構造에 따라 다른 生物이 利用하거나 바다 바닥에 가라앉는다. 硏究팀은 排泄物의 折半假量을 차지하는 ‘푸코이단’이라는 物質에 注目했다. 푸코이단은 褐藻類에서 抽出되는 黃을 含有한 物質이다. 미역이나 다시마의 끈적거리는 粘液 成分이다. 硏究팀은 “푸코이단은 매우 複雜한 構造를 가져 다른 生物이 分解하기 어렵다”고 分析했다. 이 때문에 푸코異端에 包含된 炭素는 大氣로 還元되지 않는다. 짧게는 數百 年, 길게는 數千 年에 걸쳐 炭素를 貯藏하는 役割을 하게 된다는 說明이다. 硏究팀은 이런 分析을 根據로 褐藻類가 年間 1億5000萬 t의 炭素를 長期間 隔離하는 것으로 分析했다. 隔離되는 炭素의 孃을 二酸化炭素로 換算하면 約 5億5000萬 t이 된다. 硏究팀은 海域을 달리해 다른 褐藻類에 對한 追加 硏究도 進行할 計劃이다.○ 갯벌, 플랑크톤 等 새로운 炭素吸收원 負傷 갯벌도 새로운 炭素吸收원으로 떠오르고 있다. 김종성 서울대 地球環境科學部 敎授 硏究팀은 國內 갯벌이 年間 26萬 t의 二酸化炭素를 吸收한다는 分析을 2021年 6月 國際學術誌 ‘綜合環境科學會지’에 公開했다. 年間 乘用車 11萬 臺가 내뿜는 二酸化炭素의 量과 같다. 硏究팀 分析에 따르면 갯벌엔 이미 約 1300萬 t의 炭素가 貯藏돼 있다. 金 敎授는 “炭素中立이란 側面에서 갯벌의 價値를 科學的으로 糾明한 世界 첫 硏究 結果”라며 “갯벌이 새로운 炭素吸收원이 될 수 있다”고 말했다. 바닷속 플랑크톤이 氣候變化 被害를 막는 防禦膜이란 硏究도 最近 나왔다. 악셀 팀머만 基礎科學硏究院(IBS) 氣候物理硏究團長 硏究팀과 美國 하와이大 硏究팀은 地球 溫暖化에도 플랑크톤의 生産性이 約 5% 增加했다는 硏究 結果를 이달 22日 國際學術誌 ‘사이언스 어드밴시스’에 公開했다. 生産性이 增加한다는 것은 그만큼 플랑크톤이 吸收하는 二酸化炭素의 量이 늘어난다는 것이다. 地球 溫暖化로 플랑크톤의 먹이가 줄어 生産性이 떨어질 것이란 旣存의 豫想을 깨는 硏究 結果다. 硏究팀은 旣存의 豫想이 플랑크톤의 ‘營養 吸收 調節 能力’을 考慮하지 않았다는 點을 파고들었다. 지난 30年間 蒐集된 플랑크톤 資料에 따르면 먹이가 枯渴된 時期에도 플랑크톤의 生産性이 일정하게 維持된 것으로 觀測됐다. 플랑크톤이 人(P) 代身 黃(S)을 光合成에 使用하며, 營養念 不足 環境에 適應했기 때문이라는 分析이다. 生産性이 强化되면 바다는 大氣로부터 더 많은 二酸化炭素를 吸收하기 때문에 氣候變化를 緩和하는 效果도 確認됐다. 팀머만 團長은 “플랑크톤이 氣候變化에 影響을 받지 않는다는 것은 아니지만, 氣候變化에 따른 全 地球的 規模의 바다 生態系 變化에서 攪亂을 막는 緩衝 作用을 하는 것으로 確認됐다”고 밝혔다.고재원 동아사이언스記者 jawon1212@donga.com}

    • 2022-12-30
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  • 다누리, 730萬km 날아 달軌道 安着… 宇宙探査 時代 열어

    韓國의 첫 달 軌道船 ‘다누리(KPLO)’가 달 任務 軌道 進入에 成功했다. 來年부터 科學觀測 데이터 受信이나 技術檢證 試驗을 遂行한다. 韓國의 첫 宇宙探査이자 美國과 러시아, 印度, 中國, 日本 等에 이은 世界 7番째 달 探査다. 韓國이 宇宙探査船 運用 노하우 等을 確保해 本格的인 宇宙探査 時代를 열 것이란 評價가 나온다. 科學技術情報通信部와 韓國航空宇宙硏究院은 27日 午後 6時 다누리의 달 軌道 進入의 最終 成功을 確認했다고 28日 밝혔다. 다누리 프로젝트를 이끈 김대관 航宇硏 달探査事業團 團長은 “우리가 이제 地球 밖 다른 行星으로 나갈 수 있게 된 것”이라며 “이番 成功으로 深宇宙 探査에 必要한 核心 技術들을 確保했다”고 밝혔다. 尹錫悅 大統領도 이날 페이스북을 통해 “韓國이 世界 7大 宇宙 强國으로 跳躍한 歷史的 瞬間”이라며 “오랜 時間 다누리號 開發에 邁進해 온 硏究者분들의 勞苦에 眞心으로 感謝드린다”고 激勵했다. 무게 約 678kg의 다누리는 가로 3.18m, 세로 6.3m, 높이 2.67m의 韓國 最初 달 軌道船이다. 8月 5日 美國 플로리다州 케네디우주센터에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 發射된 以後 地球와 달, 太陽의 重力을 利用해 달 軌道에 進入시키는 ‘彈道型 달 前이 方式(BLT)’으로 달로 向했다. 總 730萬餘 km의 오랜 航行을 거쳐 145日 만에 달에 닿았다. 現在 다누리는 目標한 달 上空 100km 軌道에서 秒速 1.62km 速度로 約 2時間마다 空轉 中이다. 來年 1月 末까지 搭載體 性能 確認과 誤差, 歪曲을 調整하는 作業을 進行한다. 來年 2月부터는 本格的으로 任務에 나선다. 다누리에는 國內 硏究機關과 大學이 開發한 觀測 裝備와 宇宙인터넷 等 國産 搭載體 5種과 美國航空宇宙局(NASA·나사)李 提供한 달 極地方 撮影 카메라가 실려 있다. 世界 最初 달 表面 全體 偏光地圖 製作 外에도 나사의 誘引 달探査 미션 ‘아르테미스’에서 달 有人 着陸에 적합한 候補地를 찾는 任務 等도 맡는다. 오태석 科技情通部 1次官은 “이番 成功으로 2032年 달 着陸線을 보내는 것이 現實的인 目標가 됐다”며 “軌跡 設計, 航行, 管制, 深宇宙 通信 技術 等을 確保한 것”이라고 말했다.고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2022-12-29
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  • 一週日 뒤 ‘流星雨 쇼’…2023年 놓치면 안 될 天文現象

    來年 10月 29日 달이 地球의 本그림자에 一部 가려지는 部分月蝕을 볼 수 있다. 韓國天文硏究院 2023年 地球의 밤하늘을 수놓을 稀貴한 天文 現象을 27日 發表했다. 部分月蝕은 서울 基準 10月 29日 午前 4時 34分 30秒에 始作해 午前 5時 14分 6秒에 最大에 이른다. 午前 7時 28分 18秒에 全 過程이 終了된다. 이番 部分月蝕은 아시아와 아프리카, 유럽, 오세아니아, 印度洋에서 觀測할 수 있다. 5月 6日에는 ‘反映月蝕’을 볼 수 있다. 反映月蝕은 달이 地球의 半그림자를 通過하는 天文現象이다. 來年 가장 큰 보름달은 8月 31부터 9月 1日 새벽 사이 나타난다. 3月에는 錦城과 木星의 近接 그리고 달과 金星이 近接한 모습을 볼 수 있다. 3月 2日 午後 8時에는 밤하늘에서 第一 밝은 두 行星인 錦城과 木星이 0.5度 內로 近接한다. 3月 24日 午後 7時 28分에는 달과 金星이 0.9度로 가까이 있는 모습을 볼 수 있다. 來年 流星雨 쇼도 豫告돼 있다. 새해 가장 먼저 찾아오는 四分儀자리 流星雨는 1月 3日 밤과 子正을 넘어 4日 새벽에 많이 볼 수 있다. 페르세우스자리 流星雨는 13日 8月 밤부터 14日 새벽 사이, 雙둥이자리 流星雨는 12月 15日 午前 4時 長官을 이룰 것으로 豫想된다. 고재원 동아사이언스記者 jawon1212@donga.com}

    • 2022-12-27
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  • KAIST팀, 秒速 70cm로 壁面 걷는 로봇 開發

    國內 硏究팀이 鐵製 壁面과 天障에 착 달라붙어 빠르게 移動하는 四足步行 로봇을 開發했다. 사람이 接近하기 힘든 倍나 橋梁, 送電塔 같은 大型 構造物의 點檢이나 修理 自動化에 寄與할 것으로 期待된다. 박해원 KAIST 機械工學科 敎授 硏究팀은 이 같은 硏究結果를 國際學術誌 ‘사이언스 로보틱스’ 12月號 表紙論文으로 公開했다고 26日 밝혔다. 科學者들은 사람이 接近하기 危險한 곳의 作業을 代替할 로봇을 開發하고 있다. 애벌레를 模寫한 登攀로봇이나 발이 달린 四足步行 로봇 等이다. 하지만 두 로봇 다 各各 短點을 갖고 있다. 登攀 로봇은 바퀴 等을 利用해 段車나 凹凸이 있는 表面에서는 移動性이 制限되고, 四足步行 로봇은 障礙物 地形에서 移動性을 確保하나 移動 速度가 顯著히 느리다. 硏究팀은 이러한 短點을 補完한 四足步行 로봇을 開發했다. 于先 移動速度를 끌어올렸다. 秒速 70cm 速度로 鐵製 壁面을 타고 오를 수 있다. 旣存의 最高 速度였던 秒速 67cm를 뛰어넘는 것이다. 旣存 秒速 67cm의 四足步行 로봇이 天障을 步行할 수는 없는 反面 이番에 開發한 로봇은 秒速 50cm 速度로 天障에서도 移動한다. 祕訣은 磁石발이다. 이 자석發은 電磁氣力을 켰다 껐다 할 수 있는 磁石과 摩擦力을 높여주는 自己柳邊彈性體를 活用해 만들었다. 接着力을 빠르게 끄거나 켤 수 있으면서도 平坦하지 않은 表面에서 높은 接着力을 지닌다. 朴 敎授는 “送電塔이나 建設現場의 鐵路 이뤄진 大型 構造物 點檢이나 修理, 保守에 活用돼 安全事故 豫防에 寄與할 것”이라고 밝혔다. 고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2022-12-27
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  • “人類는 繼續 進化한다”… 人間 固有 遺傳子 155個 發見

    人間은 約 450萬∼700萬 年 前 침팬지에서 遺傳的으로 分離된 것으로 推定된다. 그 過程에서 數千 個의 遺傳子에 差異가 생겼다. 이 發見은 아미노산 100個 以上으로 構成된 큰 蛋白質들을 分析한 結果다. 이보다 작은 마이크로(微笑) 蛋白質은 分析 對象에서 除外됐다. 아일랜드 科學者들이 人間의 마이크로 蛋白質에서 새로운 遺傳子 155個가 發見됐다는 分析을 내놨다. 마이크로 蛋白質 水準에서도 人間이 持續的으로 進化를 겪고 있다는 事實을 立證하고 筋萎縮症 人間에게만 나타나는 疾病의 原因을 찾는 데도 寄與할 것이란 評價가 나온다. 이퍼 脈理소트 아일랜드 더블린트리니티칼리지 遺傳學硏究所 敎授 硏究팀은 人間 마이크로 蛋白質에서 155個의 새로운 遺傳子를 發見했다는 硏究 結果를 國際學術誌 ‘셀리포트’에 21日 公開했다. 人間과 침팬지의 遺傳子는 98.4% 一致한다. 遺傳的으로 매우 가까운 親戚 關係다. 科學者들은 人間과 침팬지가 約 450萬∼700萬 年 前쯤 共通 祖上에서 갈라져 나온 것으로 推定한다. 共通 祖上에서 갈라져 나와 各自 環境에 適應하며 살아온 것이다. 環境의 差異는 다른 進化 結果를 낳았다. 代表的으로 ‘CMAH’라는 遺傳子는 人間과 침팬지의 腦에 差異를 가져왔다. CMAH는 腦 發達에 否定的인 影響을 미친다. 침팬지에서는 CMAH가 活潑히 活動하지만 人間은 그렇지 않다. 하지만 이 같은 分析은 큰 蛋白質들을 對象으로만 했다. 마이크로 蛋白質들은 除外됐다. 허재원 韓國生命工學硏究院 國家靈長類센터長은 “旣存의 새로운 遺傳子 生成에 對한 學界의 定說은 遺傳子 重複 等 旣存에 있던 遺傳子에서 進化한다는 것”이라며 “그 對象 또한 一定 以上의 길이를 가진 遺傳子였다”고 說明했다. 硏究팀은 加用할 수 있는 모든 遺傳子 데이터를 모았다. 침팬지를 包含해 원숭이, 쥐, 말, 토끼 等 脊椎動物의 遺傳子 데이터를 人間 遺傳子 데이터와 比較했다. 그 結果 人間의 마이크로 蛋白質에서 155個의 새로운 遺傳子를 發見했다. 硏究팀은 “人間 固有의 새로운 遺傳子가 생겨난 것”이라고 말했다. 새로 發見한 155個의 遺傳子 中 3個가 筋萎縮症이나 色素性 網膜炎 等 人間에게서만 나타나는 疾病과 密接한 關聯이 있는 것으로 나타났다. 遺傳子 1個는 人間의 心臟 組織과 關聯된 것으로 나타났다. 硏究팀은 “이 遺傳子는 고릴라에서 分離된 直後 나타났다”며 “마이크로 蛋白質에서 發見된 遺傳子가 얼마나 빨리 身體에 必須的인 遺傳子로 進化할 수 있는지를 보여준다”고 말했다. 155個의 새 遺傳子 中 44個는 細胞 培養과 關聯이 있는 것으로 分析됐다. 硏究팀은 “健康하고 살아있는 身體 시스템을 維持하는 데 마이크로 蛋白質 遺傳子가 重要한 役割을 한다는 事實을 보여준다”고 말했다. 다만 이 遺傳子들은 아직 細胞 培養과 關聯이 있다 程度만 推定할 뿐이다. 硏究팀은 特定 遺傳子가 어떤 役割을 하는지 追加 硏究를 進行하겠다는 計劃이다. 脈理소트 敎授는 “遺傳子에는 只今 밝혀진 것보다 더 많은 것이 숨겨져 있다”며 “새롭게 發見한 遺傳子들이 어떤 役割을 하는지, 어떤 種類의 疾病에 直接的으로 關與하는지 確認하는 게 向後 硏究의 課題”라고 밝혔다. 虛 센터長은 “最近 마이크로 蛋白質의 役割들이 새롭게 알려지고 있다”며 “이番 硏究는 마이크로 蛋白質의 役割을 한 꺼풀 더 벗긴 興味로운 硏究이며 方向이 定해지지 않은 人間의 進化 過程을 엿볼 수 있는 硏究”라고 評價했다.고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2022-12-26
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  • 故공병우 院長 等 4名 科學技術有功者 選定

    고(故) 공병우 한글文化院長, 金聖灝 美國 버클리 캘리포니아대 名譽敎授, 故 윤한식 韓國科學技術硏究院(KIST) 責任硏究員, 고 전민제 前엔지니어링 代表가 韓國 科學技術 發展에 獻身한 科學技術有功者로 指定됐다. 科學技術情報通信部는 25日 新規 指定 科學技術有功者 名單을 公開했다. 科學技術有功者 制度는 大韓民國 科學技術 發展에 이바지한 功績이 큰 科學技術人을 科學技術有功者로 指定하고 禮遇·支援하는 制度다. 2017年 처음 施行돼 이番에 指定된 4名을 包含해 只今까지 總 81名이 選定됐다.고재원 동아사이언스記者 jawon1212@donga.com}

    • 2022-12-26
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  • 溫室가스 줄이고 壽命은 더 길게… 크리스마스트리도 進化한다

    이틀 앞으로 다가온 크리스마스 시즌에 가장 눈에 띄는 것은 華麗한 裝飾으로 雰圍氣를 내는 크리스마스트리다. 트리는 크리스마스를 記念해 구상나무와 전나무 等 常綠針葉樹를 여러 裝飾으로 꾸민 것이다. 科學者들은 園藝學科 遺傳學 技術을 適用해 트리를 養殖하고 집에 옮겨 놓은 트리를 오래 保管하는 方法을 硏究하고 있다. 炭素中立을 위한 트리 生育 方式 硏究도 이뤄지고 있다. 트리는 14∼16世紀 獨逸에서 始作한 文化로 推定된다. 宗敎改革者 마르틴 루터가 四時四철 푸른빛이 도는 나무에 불을 붙인 洋초를 달면서 트리 文化가 始作됐다는 等 여러 起源說이 있다. 분명한 것은 獨逸에서 始作된 文化가 英國을 거쳐 美國으로, 美國에서 全 世界로 傳播됐다는 點이다. 이때부터 트리 生育이 本格的으로 始作됐다. ○ 炭素 排出 減縮… 트리에 附與된 時代的 使命 普通 트리는 1∼2m 높이로 生育된다. 집에 設置하기 알맞은 크기이기 때문이다. 農夫들은 1∼2m 크기의 트리를 길러내기 위해 0.4헥타르(ha)當 約 136kg의 窒素 肥料를 뿌린다. 버트 크렉 美國 미시간주립대 園藝學科 敎授 硏究팀은 이 量이 實際 트리 生育에 必要한 量보다 많다는 分析 結果를 2020年 國際學術誌 ‘포레스트’에 發表했다. 硏究팀은 “農夫들이 나무의 크기나 種, 나이에 따라 必要한 肥料 使用量이 다르다”며 “나무別로 使用할 境遇 쓰이는 量의 3分의 2를 줄일 수 있다”고 밝혔다. 肥料 使用으로 發生하는 窒素 酸化物은 地球 溫暖化를 일으키는 溫室가스다. 肥料 使用을 줄이면 窒素 酸化物 發生量도 줄일 수 있다는 것이다. 硏究팀은 “炭素中立에 寄與하는 트리를 生育할 수 있다”고 밝혔다. 트리는 實際 나무 代身 人工 나무를 使用하는 境遇도 많다. 科學者들은 人工 나무를 使用하면 炭素 排出量이 더 많아진다고 分析한다. 科學者들의 分析에 따르면 1∼2m 크기의 트리 나무로 자라는 데 普通 10年이 걸리는데 이 過程에서 나무 한 그루當 約 18kg의 炭素를 吸收한다. 反面 大部分 中國에서 製造되는 人工 트리 나무는 全 世界로 運送되는 過程에서 相當量의 炭素가 發生한다. 人工 트리 나무 한 그루가 約 40kg의 炭素를 排出하는 것으로 分析된다. 市場調査業體 茅島인텔리전스에 따르면 全 世界 크리스마트트리 市長은 지난해 基準 56億1000萬 달러(藥 7兆2228億 원)에 達한다. 大規模 市場인 만큼 持續可能性을 갖춰야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 크렉 敎授는 “持續 可能性이 높은 크리스마스트리를 찾기 위한 硏究가 繼續될 것”이라고 말했다.○ 트리 나무 더 푸르게, 더 오래 트리로 使用되는 나무는 普通 一年 내내 잎이 푸른 常綠針葉樹다. 겨울에도 푸른 나무는 過去부터 사람들에게 특별한 意味가 있었다. 古代人들은 太陽이 神이며 太陽神이 병들고 弱해져 每年 겨울이 왔다고 생각했다. 常綠樹의 푸른 가지는 太陽神이 强해지고 봄이 돌아올 때 자라날 모든 푸른 植物을 상기시켰다. 常綠樹가 魔女나 幽靈, 惡靈, 疾病을 막아준다는 믿음도 存在했다. 韓國에서만 自生하는 固有種인 구상나무가 全 世界에서 크리스마스트리로 사랑받는 理由도 빽빽한 草綠의 잎들을 자랑하기 때문이다. 이에 트리의 잎 色깔을 더 푸르게 하려는 科學者들의 試圖도 이어지고 있다. 美國 워싱턴州立大와 오리건대, 미시간주립대 等이 한데 뭉친 多器官 共同體는 2013年부터 ‘CoFirGE’라는 프로젝트를 進行 中이다. 全 世界的으로 存在하는 전나무種 30∼40種을 對象으로 크리스마스트리에 가장 적합한 種을 찾는 것이 目標다. 잎의 色相은 勿論이고 形態, 病蟲害 豫防能力 等을 評價한다. 이 밖에 크리스마스트리龍 除草나 가지치기 等 生育 戰略 等도 硏究되고 있다. 집에 들여다 놓은 트리를 長期間 保管하는 科學的 方法에 對한 探究도 이뤄지고 있다. 크렉 敎授팀은 여러 전나무種에서 가지를 딴 後 어떤 種에서 잎이 가장 빨리 떨어지는지를 硏究 中이다. 一週日에 한 番 가지를 잡아당겨 바닥에 떨어진 잎을 센다. 硏究팀은 “집에서 淸掃의 不便함을 줄이고 오랫동안 草綠의 빛을 내는 트리를 찾기 위한 過程”이라며 “導出된 結果에 따라 遺傳學을 活用해 品種 改良도 進行할 計劃”이라고 말했다. 이 밖에 캐나다 달하우地帶 크리스마스트리硏究센터에서는 잎이 떨어지는 것을 防止하는 製品을 開發하는 等 다양한 硏究가 試圖되고 있다.고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2022-12-23
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  • 大戰-全南-慶南 ‘宇宙産業 클러스터’ 指定

    政府가 大田과 全南, 慶南을 宇宙産業 클러스터로 指定했다. 大田은 硏究 人材開發 特化地區, 全南은 發射體 特化地區, 慶南은 衛星 特化地區로 指定해 民間 主導 宇宙産業을 育成하겠다는 計劃이다. 이를 爲해 2024∼2031年 約 8000億 원을 投入해 民間 專用 宇宙發射場, 宇宙環境試驗施設 等 宇宙産業 인프라를 構築한다. 關聯 事業 豫備妥當性 調査가 이달부터 進行 中이다. 政府는 21日 政府서울廳舍 大會議室에서 한덕수 國務總理 主宰로 第22回 國家宇宙委員會를 열고, 이 같은 內容의 ‘宇宙産業 클러스터 指定’ 案件을 審議, 議決했다고 밝혔다. 國家宇宙委員會는 宇宙 分野 核心 政策을 審議하는 宇宙政策 最上位 議決機構다. 이番 會議는 尹錫悅 政府 들어 처음 열렸다. 이날 會議에선 ‘超小型 衛星體系 開發計劃’ 案件도 議決됐다. 韓半島와 周邊 海域 危機狀況에 對한 監視와 國家 安保 對應力 强化를 위한 超小型 衛星體系 開發事業을 推進한다는 內容이 담겼다. 超小型 衛星體系는 多數의 映像레이더(SAR) 衛星과 光學(EO) 衛星으로 꾸린 群集衛星 시스템이다. 이달부터 2030年까지 9年間 總 1兆4224億 원을 投入해 關聯한 衛星體와 地上시스템, 活用시스템을 開發할 豫定이다.고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com}

    • 2022-12-22
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