다사다난 했던 병신년 한 해, 인류 발전에 기여할 과학 업적 성과 이뤄

 

 

 

 

오늘 컬럼에서는 2016년을 마감하며 과학 전문지 사이언스(Science)에서 발표한 2016년 과학계가 이룩한 성과(Breakthrough of the Year)에 대해 살펴 보도록 하겠습니다.

 

<물리학 - 중력파>

올해 발표한 성과 중 최고의 성과로 지난 2월 11일에 발표된 라이고(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, LIGO) 연구단의 중력파(Gravitational Wave) 검출 성공을 뽑았습니다. 중력파란 우주공간에서 별의 폭발이나 블랙홀의 생성 등 강한 중력의 변화가 생겼을 때 발생하는 파장이 공간에 퍼져나가는 것으로 100년전 아인슈타인에 의해 이론적으로 예견되었으나 실제 측정은 100년이 지난 올해에 이루어진 것입니다. 이는 현대 물리학이 지난 100년 동안 찾아온 마지막 퍼즐 조각을 맞춘 것으로서 이로서 현대 물리학의 근간이 완벽하게 이루어졌다고 물리학자들은 평하고 있습니다.

 

<의생명 과학>

구조를 디자인할 수 있는 기술이 중력파와 함께 2016년의 최고의 과학성과 중 하나로 꼽혔습니다. 단백질은 생명체를 이루는 가장 중요하고 근본적인 분자 결합체로서 이러한 단백질을 인공적으로 디자인할 수 있는 기술이 개발되었다는 것은 생명체 내에서 합성되던 것과는 완전히 다른 새로운 단백질을 인위적으로 만들어 낼 수도 있다는 것으로 의료목적을 위한 무한한 가능성이 열렸다는 이야기가 되는 것이기에 올해 최고의 성과 중의 하나로 지목될 수 있었습니다. 생명과학 분야의 또 다른 성과로 배아줄기세포를 이용해서 ‘인공난자’ 합성을 가능케한 연구도 꼽혔습니다. 그동안 난자는 여러가지 생명공학 관련 연구에 중요하게 필요하지만, 순수한 목적의 기증에 의해서만 얻을 수 있기에 실험 자체에 엄청난 제약이 있었는데, 인공난자 합성 기술은 이러한 근본적인 제약을 해결해 줄 수 있는 기술이기에 관련 실험 분야에 엄청난 발전을 기대할 수 있게 되었습니다. 그 밖에 휴대가 가능한 DNA 분석기(sequencer), 그리고 기능이 약화되었거나 질병의 원인이 될 수 있는 세포를 미리 발견해서 죽여버릴 수 있는 기술 등도 생명과학분야의 또 다른 성과들로 그 이름을 올렸습니다.
 

<뇌과학>

또 다른 과학적 성과로 이세돌 9단과의 승부로 한국에서도 큰 주목을 받았던 인공지능 알파고(Alpha GO)와 인간의 세기의 바둑 대결을 뽑았습니다. 인공지능의 엄청난 발전을 확인한 사건으로 이제 인공지능이 스스로 생각하여 결과를 결정하는 정도의 발전이 상당함을 확인한 사건이었습니다. 인공지능이 인간의 지능을 빠르게 따라잡고 있다는 것과 동시에 인간을 제외한 다른 동물들에게도 인간과 비슷한 지능이 있다라는 것을 확인한 것이 또 다른 성과로 선택되었는데, 이는 침팬치, 오랑우탄 등의 유인원이 상대방의 의도를 파악할 수 있는 능력이 있다는 것을 확인한 실험입니다. 이 실험은 유인원들에게 유인원의 탈을 쓴 사람이 하는 일련의 행동들을 보여주고, 그 행동의 의도한 바를 이해하는 가를 확인한 것인데, 그 결과 유인원들도 다른 객체의 의도를 파악할 줄 안다는 것을 알게 되었고, 이는 그동안 이러한 의도파악 능력은 인간의 고유 능력이라고 믿어온 관련 학계의 학설에 완전히 반하는 것으로 그 의미가 있다고 인정받은 것입니다.
 

<인류과학>

역사와 관련된 또 하나의 성과로 선택된 것은  아프리카의 원인류 호모 사피엔스(Homo-sapiens)가 각각의 지역으로 언제 퍼져나간 것인가에 관련된 연구입니다. 원생인류는 인도네시아 자바섬의 자바인, 중국 북경지방의 북경원인, 아프리카의 아프리카원인 등이 있었으나 다른 대륙의 원인들은 모두 멸종되었고, 현재 전 세계의 퍼져있는 모든 인종은 아프리카대륙에서 발생된 아프리카원인 인것으로 알려져 있습니다. 하지만, 올해의 최고 성과 중의 하나로 꼽힌 연구에서는 전세계 사람들의 게놈(genome) 데이터를 연구한 결과 아프리카원인이 다른 대륙으로 퍼져나간 것이 약 70,000년전에 거의 동시적으로 아프리카 대륙을 빠져 나왔다는 결론을 얻었다는 것입니다. 이는 무슨 이유에선가 그 시기에 엄청난 인구의 대이동이 있었다는 이야기로, 앞으로 그 이유가 무엇인지에 대한 연구가 계속될 것입니다.
 

<천문과학>

가장 커다란 성과로는 '프록시마 b'라는 지구와 닮은 행성의 발견이 뽑혔습니다. 이 행성은 태양을 제외하고 지구에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리(Proxima Centauri)라는 별 주변을 돌고 있는 행성으로 온도나 주변환경으로 유추했을 때 액체상태의 물이 존재할 가능성이 매우 높은 행성으로서 지구와 비슷한 환경에서 생명체의 존재 가능성이 매우 높은 행성으로 분류되고 있습니다.
 

<분자 물리학>

물리학 분야에서 뽑힌 최고의 성과는 종이 한장보다도 얇은 렌즈의 개발입니다. 이 렌즈는 약 600 나노미터 정도의 두께의 얇은 박막이 광학렌즈와 동일한 역할을 담당하며, 심지어 광학렌즈보다 더 밝은 빛의 이미지를 만들어 낼 수 있다고 합니다. 이러한 렌즈가 광학렌즈를 대체할 날이 멀지 않았으며, 그렇게 되면 현재의 스마트폰의 카메라 등에 엄청난 발전을 가져올 것으로 기대된다고 사이언스지는 설명하고 있습니다.

 

역사를 공부하다보면, 르네상스 혁명, 임진왜란 등 역사의 한 페이지를 장식하는 시대에 살았더라면 어땠을까 하는 상상을 해보곤 합니다. 그러한 때에 태어났다면, 별일 없이 평상적으로 지나가는 오늘을 살고 있는 것과는 꽤나 다른 경험을 할 것이라는 생각과 함께 말입니다. 하지만, 사실 우리가 살고 있는 2016년은 멀지 않은 미래에 과학 좀 공부했다고 하는 사람들에게는 ‘중력파가 실험적으로 발견된 엄청난 해’라고 기억될 수 있습니다. 바로 오늘, 우리가 살고 있는 현재, 이 순간이 가장 중요한 역사의 한 페이지라는 것을 깨닫게 됩니다.