미래를 읽다 과학이슈 11 Season 13

■ 과학전문 기자, 과학 칼럼니스트, 연구자들이 뽑았다!
전 세계를 뜨겁게 달군 과학이슈 11

? 2022년 8월 발사된 다누리는 달 상공 100km의 궤도에 진입한 후 1년간 우주인터넷 통신, 달 표면 편광 지도 제작 등 여러 임무를 수행하게 된다. 전 세계가 치열한 '우주 전쟁'을 벌이고 있는 가운데 한국은 과연 뉴스페이스 시대에 대응할 수 있을까?

?? 허준이 미국 프린스턴대 교수가 한국계 최초로 '수학계의 노벨상'이라 불리는 필즈상을 수상했다. 허준이 교수의 빛나는 업적과 한국 수학계가 세계 수준에 도달하기 위해 넘어야 할 난관을 알아본다.

??? 첨단기술의 주도권을 놓고 국가 진영의 다툼이 치열해지고 있다. 특히 생활과 산업의 모든 영역이 디지털화되면서 컴퓨터와 전자기기에 꼭 필요한 반도체의 중요성은 더욱 커졌다. 세계 반도체 시장에 중요한 지분을 차지하고 있는 한국의 현주소를 돌이켜 보고 미래를 전망해 본다.

《미래를 읽다 과학이슈 11 시즌 13》은 과학기술의 성과와 중요성을 알리고 과학으로 해석하는 데 앞장서고 있는 국내 대표 과학매체의 편집장과 과학 전문기자, 과학 칼럼니스트, 관련 분야의 전문가 등이 모여 화제가 되는 과학이슈를 선정하고 직접 집필한 기획 도서이다. 이 시리즈는 매년 대중들에게 최고의 화제가 되었던 굵직한 이슈를 소개한다. 시즌 13에 참여한 저자들로는 국가슈퍼컴퓨팅본부장 이식, 이뉴스투데이 IT과학부&생활경제부 부장 박응서, 케이웨더 예보센터장 반기성, 국립수산과학원 고래연구센터 연구사 김은호, 「사이언스 타임즈」 객원기자 김청한, 동아에스앤씨 기자 오혜진, 매일경제 증권부 펀드팀 원호섭, 지디넷 과학전문기자 한세희, 전 「월간 하늘」 발행인 이광식, 동아에스앤씨 편집위원 이충환, '2022 올해의 의과학취재상'을 수상한 김미래 등이 있다.

■ 우리가 꼭 알아야 할 최신 과학이슈 11가지

이 책에서 이야기하는 최신 과학이슈는 무엇일까? 첫 번째 이슈는 고래 이야기이다. 인기 드라마 우영우로 인해 고래에 대한 관심과 인기가 급증하였다. 먼 듯하면서 가까운 곳에 있는 것 같고, 알 듯하다가도 모르는 부분이 많은 신비로운 생물, 고래에 대한 연구는 지금까지 다양한 분야에서 이루어져 왔다. 그러나 아직 모르거나 밝혀져야 할 부분이 여전히 많다. 우리 바다에서 자주 볼 수 있는 고래들을 알아보고 국내 고래 연구 현황이 어떻게 진행되고 있는지 돌이켜보자.

두 번째 이슈는 2022년 8월 발사된 한국의 첫 달 탐사선 다누리이다. 다누리는 달 상공 100km의 궤도에 진입한 후 1년 간 우주인터넷 통신, 달 표면 편광 지도 제작 등 여러 임무를 수행하게 된다. 전통 우주 강국뿐 아니라 이에 도전하는 국가와 민간 기업들이 앞다퉈 우주를 향해 위성, 탐사선을 쏘고 있는 이른바 '뉴 스페이스' 시대가 도래해 치열한 '우주 전쟁'을 벌이고 있다. 이러한 상황 속에서 한국이 준비하고 있는 우주개발 전략에 대해 알아보자.

세 번째 이슈는 수학계의 노벨상으로 통하는 필즈상이다. 허준이 미국 프린스턴대 교수가 한국계 최초로 필즈상을 수상했는데 이 상은 노벨상과 달리 4년마다 1번, 만 40세 미만에게만 수여한다는 특별한 조건이 있다. 젊은 수학자들이 연구비 걱정 없이 수학 연구에 몰두할 수 있도록 하기 위함이다. 노벨상은 일생을 통틀어 이뤄낸 업적을 평가해 수상자를 정하는 반면, 필즈상은 향후 연구를 통해 인류에게 기여할 가능성을 평가한다. 이처럼 기대를 받고 있는 허준이 교수의 연구 의의에 대해 알아보자.

네 번째 이슈는 반도체 산업이다. 첨단기술의 주도권을 놓고 국가 진영의 다툼이 치열해지고 있다. 특히 생활과 산업의 모든 영역이 디지털화되면서 컴퓨터와 전자기기에 꼭 필요한 반도체의 중요성은 더욱 커졌다. 세계 반도체 시장에 중요한 지분을 차지하고 있는 한국의 현주소를 돌이켜 보고 미래를 전망해 본다.

다섯 번째 이슈는 기상이변이다. 세계적인 석학들이 지구온난화로 인한 기후변화의 심각성에 대해 경고하고 있다. 과학자들은 인간이 무분별하게 대기 중에 배출한 온실가스로 인해 지구온난화가 발생하고 기후변화가 심각하게 진행되고 있다고 주장한다. 정말로 지구온난화는 인간이 만들어낸 현상일까? 그렇다면 지구온난화와 기후변화를 막는 방법에는 무엇이 있을까?

여섯 번째 이슈는 제임스웹 우주망원경이다. 제임스웹 우주망원경(JWST)은 허블 우주망원경의 뒤를 잇는 차세대 우주망원경이다. 인류가 제임스웹 우주망원경을 심우주로 띄워 보낸 것은 세상이 어떻게 시작되었는가 하는 오랜 궁금증을 풀기 위함이다. 현재 지구로부터 150만 km 떨어진 심우주에서 135억 년 전 초기 우주의 풍경을 열심히 들여다보고 있는 제임스웹 우주망원경은 인류의 끊임없는 호기심을 풀어줄 수 있을까?

일곱 번째 이슈는 디지털 트윈이다. 최근 산업 전반에서 디지털 트윈이 주목받는 기술로 떠오르고 있다. 디지털 트윈은 가상공간에 특정 상황이나 조건에 맞는 현실공간을 디지털 기술로 쌍둥이처럼 만든 뒤 다양하게 시뮬레이션하며 현실을 분석하고 예측하는 것을 말한다. 특히 최근에는 가상현실과 증강현실, 혼합현실이 디지털 트윈 기술과 결합하면서 메타버스로 재탄생하고 있다. 계속 진화하는 디지털 트윈은 우리를 어떤 미래로 데리고 갈까?

여덟 번째 이슈는 합성생물학이다. 합성생물학은 일반적으로 생명의 구성 요소나 장치, 시스템을 새롭게 설계하고 제작하거나, 기존의 생명 시스템을 사용자의 목적에 맞게 재설계하는 학문 분야를 말하며 환경이나 식량, 의료 등 다양한 분야에서 연구되고 있다. 합성생물학 기술은 과연 인류가 직면한 많은 난제들을 해결하는 훌륭한 대안이 될 수 있을까?

아홉 번째 이슈는 슈퍼컴퓨터이다. 현재 세계에서 가장 빠른 컴퓨터는 미국 오크리지국립연구소의 프론티어 시스템이다. 이는 최초의 엑사플로스 컴퓨터이기도 하다. 엑사급 컴퓨터의 등장으로 1초에 100경 번을 계산할 수 있는 '엑사스케일'의 시대가 본격화한 셈이다. 선진국들이 앞다투어 큰돈을 들이며 슈퍼컴퓨터를 도입하는 이유와 당위성에 대해 알아보자.

열 번째 이슈는 비건 패션이다. 가죽은 오래전부터 의복의 재료로서 우리와 함께 해왔다. 대량생산이 가능한 섬유 직물의 시대가 왔지만, 여전히 가죽은 유용한 소재로 자리매김했다. 그러나 가죽 제품들에는 여러 문제가 있다. 일부 동물들의 멸종위기로 이어지기도 하고 제조 과정에서 생기는 폐기물도 만만치 않다. 이를 해결하기 위한 진정한 친환경 비건 패션은 어떻게 이룰 수 있을까?

열한 번째 이슈는 2022 노벨 과학상이다. 2022년 노벨 물리학상은 양자 얽힘 현상을 실험으로 검증하고 양자컴퓨터·양자통신 같은 양자기술 시대를 여는 데 기여한 물리학자 3명에게 수여됐다. 노벨 화학상은 분자가 더 빠르고 효율적으로 결합하도록 만드는 클릭화학과 생물직교 반응 분야의 토대를 마련한 화학자 3명에게 돌아갔다. 노벨 생리의학상은 오래전에 멸종한 호미닌의 게놈(유전체)을 분석해 인류의 진화과정을 규명한 인류학자에게 수여됐다. 이들의 연구 내용과 의의를 들여다 보자.

■ 우리가 꼭 알아야 할 최신 과학의 쟁점 11가지! 『과학이슈 11』 시리즈

2011년 4월 한국과학창의재단의 제작 지원으로 『청소년이 꼭 알아야 할 과학이슈 11』이 발간되었다. 2010년에 우리나라는 물론 전 세계적으로 화제가 됐던 과학이슈 중 10가지를 선정하고 관련 분야 전문가와 과학전문기자들이 원고를 집필했다. 그런데 책이 완성될 시점인 2011년 3월 14일, 이웃나라 일본에서 대지진과 해일이 일어나면서 일본 동부에 있는 후쿠시마 원자력발전소에서 큰 사고가 일어났다. 국내 언론 및 과학 잡지에서는 원전 사고에 대한 뉴스와 분석 기사가 쏟아졌다. 이 때문에 책 제목인 '과학이슈 10'은 동일본대지진으로 '과학이슈 11'로 변경되었다. 책이 발간되자 청소년은 물론 대학생과 일반인에게 화제를 불러일으키며 세종도서, 우수과학도서 등 각종 상을 휩쓸었고, 과학이슈에 대한 명쾌한 해설로 순식간에 2만 부 가까이 팔리는 베스트셀러가 되었다. 이에 해마다 국내 과학잡지의 편집장과 기자, 일간지의 과학전문기자, 학계의 교수와 연구자, 과학 저술가 및 과학 칼럼니스트들이 과학계를 떠들썩하게 한 과학이슈 11가지를 선정하여 『미래를 읽다 과학이슈11』 시리즈를 출간하게 되었다.

〈들어가며〉 다누리 발사에서 반도체 기술 패권 전쟁까지 최신 과학이슈를 말하다!

ISSUE 1 [생물학] 고래 / 우영우가 좋아하는 고래는? ㆍ 김은호
ISSUE 2 [우주개발] 다누리 / 우리나라 최초의 달 탐사선 다누리는 어떤 임무를 수행하나? ㆍ 원호섭
ISSUE 3 [수학] 허준이 필즈상 / 한국인 수학자 허준이, '수학계 노벨상' 필즈상을 수상하다 ㆍ 김미래
ISSUE 4 [산업] 반도체 / 새 정부에서 왜 반도체를 강조할까? ㆍ 한세희
ISSUE 5 [기상] 기상이변 / 기상이변의 원인은 지구온난화인가? ㆍ 반기성
ISSUE 6 [천문학] 제임스웹 우주망원경 / 차세대 우주망원경은 얼마나 오래전의 우주를 엿볼 수 있을까? ㆍ 이광식
ISSUE 7 [IT] 디지털 트윈 / 디지털 기술로 쌍둥이 만들어 세상 바꾼다 ㆍ 박응서
ISSUE 8 [생명과학] 합성생물학 / 합성생물학으로 인류의 난제 해결할까? ㆍ 오혜진
ISSUE 9 [컴퓨터공학] 슈퍼컴퓨터 / 1초에 100경 번 계산하는 슈퍼컴퓨터의 시대 ㆍ 이식
ISSUE 10 [패션] 비건 패션 / 이제 '악어백' 대신 '선인장백' 든다? ㆍ 김청한
ISSUE 11 [기초과학] 2022 노벨 과학상 / 2022년 노벨 과학상은 양자 얽힘 규명, 클릭화학 개발, 고유전체학 연구에 ㆍ 이충환

이식 서울대학교 화학과를 졸업하고 포항공대에서 전산화학(컴퓨터모델링)으로 박사 학위를 받았다. MIT 물리학과, 케임브리지대 캐번디시 연구소, 펜실베이니아대 화학과, 에든버러대 병렬컴퓨팅센터 등에서 연구원 생활을 했다. 2000년부터 한국과학기술정보연구원(KISTI)에 근무해 왔으며 현재 국가슈퍼컴퓨팅본부장으로 일하고 있다.