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무인잠수정·바다표범 빙하 연구 합동작전…축구장 3배 전파망원경이 우주비밀 캔다

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2018년 12월 25일 20:33 프린트하기

네이처, 2019년 10대 과학계 이슈 발표

 

2019년 기해년 새해 벽두부터 남극에서는 미국과 영국 과학자들이 70년 남극 연구 역사에서 가장 큰 규모의 공동 연구에 착수한다. 과학자들은 5년간 서남극 스웨이츠 빙하가 실제로 수십년내 붕괴할지 여부를 확인할 계획이다. 미국 플로리다주 크기만한 이 빙하는 최근 위성 사진과 실제 관측에서 불안정한 모습을 보이고 있다. 이번 연구에는 자율 항해가 가능한 무인 잠수정과 센서를 장착한 바다표범이 동원될 예정이다.

 

내년말 유럽 과학자들은 남극 대륙에 지은 리틀돔C에서 빙하를 뚫어 150만년 된 얼음 코어를 찾는 시추 프로젝트를 시작한다. 얼음 코어 속 얼어붙은 물방울에는 얼음이 생성될 당시 공기가 들어 있다. 150만년 전 공기를 품은 얼음을 찾게 되면 초기 지구의 대기 환경을 알아낼 수 있는 길이 열린다.  

 

새해에도 이처럼 세계 곳곳에서는 과학의 다양한 영역에서 인류의 도전이 이어질 전망이다. 국제학술지 ‘네이처’는 내년에 기대되는 10대 과학계 이슈를 선정해 발표했다.
 

남극의 바다표범. 미국과 영국 공동 연구진은 내년 초 바다표범과 무인잠수정에 각종 센서를 부착해 기후변화에 따른 해수와 빙하의 변화를 조사할 계획이다. - 네이처 제공
남극의 바다표범. 미국과 영국 공동 연구진은 내년 초 바다표범과 무인잠수정에 각종 센서를 부착해 기후변화에 따른 해수와 빙하의 변화를 조사할 계획이다. - 네이처 제공

■ 중국·유럽의 공격적인 R&D 투자

 

각국의 과학기술에 대한 투자는 내년에도 이어질 전망이다. 중국은 내년 말 각국 회계보고서들이 발표되면 미국을 제치고 세계 최대 연구개발(R&D) 투자국으로 떠오를 가능성이 높다. 중국은 여전히 연구의 품질이 미국에 뒤쳐지지만 과학 투자는 2003년 이후 가속화하고 있다.

 

유럽도 1100억달러 규모의 연구비 지출을 앞두고 있다. 유럽연합은 2021년부터 연구 기금 프로그램인 '호라이즌 유럽'을 통해 연구비를 집행하기 위해 재원을 마련할 방법을 논의하고 있다. 그러나 영국의 브렉시트(영국의 EU 탈퇴)에 대한 불확실성이 R&D 투자에 불안 요소로 남아 있다. 

 

■ 인류의 기원 규명

 

내년에도 고대 인류(호미닌)의 기원을 밝혀 줄 화석들이 동남아시아 섬 지역을 중심으로 더 많이 발굴될 것이란 전망도 나왔다. 이 지역은 고고학자들이 2003년 인도네시아 플로레스 섬에서 인간과 유사한 호빗 종을 발견한 이후 학계의 주목을 받기 시작했다. 과학자들은 특히 내년에는 필리핀의 루손 섬에 최초로 거주했던 인류에 관한 단서를 더 많이 찾을 것으로 내다봤다. 

 

일본이 건설을 주도하고 있는 ‘국제 선형 입자충돌기(ILC)’ 조감도. 길이 31㎞의 ILC는 전자와 양전자를 가속해 충돌시킨 뒤 나타나는 입자물리 현상을 관측하는 데 활용될 예정이다. - ILC 조직위원회 제공
일본이 건설을 주도하고 있는 ‘국제 선형 입자충돌기(ILC)’ 조감도. 길이 31㎞의 ILC는 전자와 양전자를 가속해 충돌시킨 뒤 나타나는 입자물리 현상을 관측하는 데 활용될 예정이다. - ILC 조직위원회 제공

■ 日 손에 달린 국제선형충돌기(ILC) 건설 계획

 

2019년은 차세대 강입자충돌기인 ‘국제선형충돌기(ILC)’ 건설 계획의 중요한 전환점을 맞는 해이기도 하다. 국제 연구진이 2012년 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자충돌기(LHC)를 이용해 힉스 입자를 발견한 이후 차세대 가속기 도입에 대한 요구가 높아졌다. 이에 일본은 원자 속 전자와 양전자를 가속해 충돌시키는 길이 31㎞의 ‘국제선형입자충돌기(ILC)’ 건설을 주관하겠다고 밝혔다. ILC는 힉스 입자를 더욱 정교하게 구현할 수 있다. 그러나 일본 정부는 총 100억 달러에 이르는 막대한 비용을 문제 삼았다. 일본 과학자들은 내년 3월 7일 ILC 건설 주관에 관한 공식 입장을 내놓을 예정이다. 일본은 ILC 유치에 관심을 보인 유일한 국가다. 

 

■ 계속되는 유전자 편집 아기 논란

 

지난달 허젠쿠이 중국 남방과학기술대 교수가 금단을 깨고 유전자 편집 아기를 탄생시켰다고 주장하면서 촉발된 생명윤리 논란은 내년에도 계속 이어질 것으로 보인다. 세계 유전학자들은 허 교수가 쌍둥이 여아의 DNA를 실제로 편집했는지 검증하는 한편 잠재적인 부작용을 평가할 예정이다. 국제사회는 책임감 있고 통제된 방법으로 인간의 DNA 편집이 이뤄질 수 있는 기틀을 마련하자는 목소리가 높다.

 

■ 오픈액세스 운동 ‘플랜 S’ 본격화

 

네이처는 “세계의 유료 학술지들이 유럽이 주도하는 오픈액세스 운동인 ‘플랜 S’에 적응하려면새 비즈니스 모델을 정립해야 한다”고 밝혔다. 플랜 S는 2020년부터 학술 논문을 누구나 열어볼 수 있도록 무료로 공개하기 위한 프로젝트다. 이미 다양한 분야의 연구기금을 지원하는 미국의 빌앤멜린다게이츠재단과 영국의 웰컴트러스트는 지난달 플랜 S에 동참하겠다는 뜻을 밝혔다. 이들 재단이 투자한 연구비로 얻은 연구성과는 유료 저널에 실을 수 없다는 뜻이다.

 

■ WHO ‘생물안전 바이블’ 전면 개정

 

국제보건기구(WHO)는 ‘실험실 생물안전 매뉴얼’ 주요 개정 작업을 내년 중 마무리할 계획이다. 이 매뉴얼에는 에볼라처럼 감염성이 높은 고위험 병원체를 어떻게 안전하게 다룰 수 있는지 등의 내용이 담겼다. 실험실 바이오안전 매뉴얼이 처음 나온 것은 2004년이다. WHO는 이에 대해 15년 만에 전면적인 개정을 추진하고 있다. 실험실에 특화된 안전 평가와 관리 개선방안, 연구자 훈련 등이 강화된 것으로 알려졌다. 

 

동아일보
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■ 세계 첫 ‘지구공학’ 검증실험

 

내년에는 인공적으로 지구온난화를 막는 첫 지구공학 검증실험이 추진된다. 미국 하버드대의 데이비드 키스 응용물리학과 및 공공정책학과 교수와 프랑크 코이치 대기과학과 교수 등 연구진은 빛을 잘 반사하는 방해석(탄산칼슘) 미세입자를 20㎞ 상공 성층권에 소량(0.1∼1㎏) 살포해 반경 1㎞의 반사층을 형성한 뒤 지구로 들어오는 태양 빛의 감소량과 온도 변화, 미세입자와 대기 중 화학물질의 상호작용을 관측할 예정이다. 지구공학을 실제 지구환경에서 실험하는 건 이번이 처음이다. 연구진은 당초 올해 실험을 추진할 계획이었지만 실험 준비 등으로 1년가량 연기했다.

 

■ 대마초의 모든 것 밝힌다

 

내년부터는 캐나다의 많은 연구자들이 대마초의 재배부터 생장, 인체 영향까지 망라하는 연구에 나선다. 올해 캐나다 정부가 우루과이에 이어 세계 두 번째로 대마초를 합법화함에 따라 주 정부와 연방정부가 앞다퉈 마리화나 연구에 막대한 규모의 연구비를 지원했기 때문이다. 내년 말 캐나다 구엘프대에는 캐나다 최초의 대마초 전문연구센터도 건립된다.

 

■ 세계 최대 구면전파망원경 본격 가동

 

지름 500m에 축구장 3개 면적의 세계에서 가장 큰 구면전파망원경(FAST)인 중국의 ‘톈옌(天眼)’이 내년 9월부터 본격적으로 가동된다. 12억 위안을 들여 건설한 이 망원경은 2016년부터 시범 운영을 통해 50여 개의 새로운 펄사(자전하는 죽은 별)를 관측해 왔다. 톈옌은 내년부터 ‘정체불명의 우주 굉음’으로도 불리는 고속전파폭발(FRB)과 성간물질에서 나오는 희미한 신호를 관측하게 된다. 한편 내년에 천문학자들은 미국 하와이 마우나키산에 건설될 예정인 ‘30미터망원경’ 프로젝트의 추진 여부를 결정하게 된다.

 

중국의 구형 전파망원경(FAST) ‘톈옌(天眼)’. 지름이 500m로 세계 최대 크기인 이 망원경은 중국 남서부 귀저우 지방의 언덕 사이에 건설돼 있다. - 중국과학원 제공
중국의 구형 전파망원경(FAST) ‘톈옌(天眼)’. 지름이 500m로 세계 최대 크기인 이 망원경은 중국 남서부 귀저우 지방의 언덕 사이에 건설돼 있다. - 중국과학원 제공

송경은 기자

kyungeun@donga.com

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