| 생글생글

과학 기타
'나노'는 무엇이고 어디에 쓰이나

미국 애플사에서 만든 MP3 플레이어 중 '아이팟 나노'란 것이 있다.기존 '아이팟'에 비해 크기가 다소 작은 것이 특징인 이 MP3 플레이어는 세계적으로 히트를 쳤다.이름만 놓고 보면 MP3 플레이어를 만드는 데 나노기술을 적용한 것처럼 보인다.그러나 애플 한국지사에 문의해 보니 그건 아니라고 한다.이 회사 관계자는 "'나노'라는 표현이 최첨단 기술이란 뉘앙스를 풍기기 때문에 사용한 것 같다"고 설명했다. 이처럼 나노기술은 미래 최첨단 기술의 대명사로 인식되고 있다.일상생활에서도 이 기술을 이용했다는 제품을 어렵지 않게 볼 수 있다.나노기술이 무엇이고,인류에게 어떤 혜택을 줄 수 있는지 알아보자.○나노=난쟁이나노(nano)란 희랍어로 난쟁이란 뜻으로 10억분의 1을 나타내는 접두어다.따라서 1나노미터(nm)는 10억분의 1미터가 된다.나노기술이란 물질을 구성하는 직경 1nm 이하의 원자들이나 분자들을 나노영역에서 조작해 실생활에 유용한 것을 만드는 기술을 통칭한다.그러나 나노기술이 단순히 작은 물질을 다루는 것에 국한되는 건 아니다.지구상의 대부분의 물체는 나노 크기에서 그 기능을 나타내기 시작한다.또 고체가 나노미터 수준으로 작아지면 내부구조가 바뀌고 성질변화도 나타난다.예컨대 나노알갱이로 작아지면 노란색을 띠고 있는 금이 붉은 색을 띠게 되고,자석이 아닌 니켈이 자석으로 바뀌고,빛을 내지 못하는 실리콘도 빛을 발산하는 재료로 바뀌는 것이다.따라서 나노 크기에서 물질을 마음대로 조작할 수 있다면 지금까지 지구상에 존재하지 않는 다양한 기능의 많은 물질들을 창조해낼 수 있다.나노산업이 차세대 성장동력으로 각광받고 있는 것도 이런 이유 때문이다.○
과학 기타
황우석 사태 1년 … 어떻게 매듭 지어지고 있나

지난해 11월12일.황우석 박사와 복제배아 줄기세포 공동연구를 진행하던 미국 피츠버그대 제럴드 섀튼 교수가 느닷없이 황 박사와의 결별을 선언했다.이후 사태는 급변에 급변을 거듭해 황 박사가 복제배아 줄기세포를 하나도 만들어내지 못했다는 충격적 결론에까지 이르렀다.세계적으로 떠들썩했던 이른바 '황우석 사태'다.이후 만 1년이 지난 지금 '황우석 사태'는 어떻게 매듭이 지어지고 있을까.또 우리는 그동안 무엇을 잃고 무엇을 얻었을까.'황우석 사태' 이후 지난 1년을 돌이켜 보자. ○황 박사,동물복제 연구 재개…재판은 진행 중황 박사는 지난 1월 논문조작 혐의로 서울대 교수직을 박탈당했으며 현재 사기와 횡령 등의 혐의로 재판을 받고 있다.검찰 수사에서 환자맞춤형 복제배아 줄기세포는 애초부터 없었으며, 김선종 미즈메디병원 연구원이 이른바 '섞어 심기'를 통해 이 과정을 조작했던 것으로 나타났다.김 연구원이 미즈메디 연구소에서 수정란 줄기세포를 몰래 가져다 서울대의 복제배아 줄기세포 직전 세포(배반포)와 섞었다는 것이다.검찰은 황 전 교수가 이런 결과를 토대로 2005년 사이언스 논문 작성 과정에서 각종 데이터와 사진의 조작을 지시한 것으로 결론 지었다.지난 6월 첫 공판에서 황 박사는 자신은 줄기세포의 진실성을 확신했다며 국민을 속일 의도가 없었다고 주장했고,검찰은 국민적 사기극이었다고 맞섰다. 5개월 동안 6차례 공판이 열리는 동안 황 박사와 검찰의 법정 공방이 계속되고 있다.황 박사는 현재 법정에 나서는 것 외에는 일체 외부와의 연락을 끊고 있다. 그는 최근 서울 구로디지털단지의 한 건물을 빌려 줄기세포 관련 연구소를 세우고 연구활동을 재개
과학 기타
다국적 제약회사-국내업체 분쟁

다국적 제약회사와 국내 제약회사가 약품의 특허를 둘러싸고 치열한 법정분쟁을 벌이고 있다.심근경색 뇌졸중 치료제인 '플라빅스'를 개발해 특허를 보유하고 있는 프랑스 제약회사 사노피아벤티스와 이 회사의 특허를 무효화하려는 동아제약 등 국내 제약회사가 그 주인공.분쟁의 핵심은 사노피아벤티스가 현재 보유하고 있는 플라빅스에 대한 특허가 과연 특허로 보호받을 가치가 있느냐 여부다.보통 한 제약회사가 특허권을 보유한 오리지널 신약의 특허기간이 만료되면 다른 제약회사들은 그 제품을 모방한 제네릭 약품을 만들수 있다.때문에 플라빅스 같은 신약의 특허문제는 제약회사들에는 중요한 관심사일 수 밖에 없다.이번 분쟁은 과학적 발명을 특허로 보호하는 것이 과연 어떤 의미를 지니는지를 곱씹어 볼 수 있는 좋은 계기가 되고 있다.◆사건의 발단분쟁의 발단은 1988년으로 거슬러 올라간다.당시 사노피아벤티스는 1983년 국내 특허를 받은 플라빅스 성분인 '클로피도그랠'과 분자식은 같지만 구조만 다른 '클로피도그랠 우선성 이성체'라는 물질로 다시 특허를 획득했다.이로 인해 당초 2003년 만료 예정이던 플라빅스에 대한 특허는 2011년으로 연장됐다.국내 제약사들이 제네릭약품을 만들 수 있는 기간이 7년이나 늦어진 것이다.이에 동아제약 등 국내 제약회사들은 특허심판원에 특허 무효심판을 청구했다.1988년 특허는 1983년 특허와 비교할 때 별 차이가 없다는 이유에서다."예컨대 소금이란 물질을 발견해 특허를 낸 사람이 이전에는 8각형 소금이었지만 이번에는 6각형 소금이라며 또다시 특허를 신청하려는 격"이라는 게 국내 제약회사들의 논리다.특허심판원은 지난 8월 국내 제약
과학 기타
노벨상의 '금맥' 리보핵산(RNA) .. 올해 화학상 생리.의학상 부문서 수상

올해 노벨 화학상과 생리·의학상은 모두 RNA(리보핵산)를 연구한 미국 과학자들에게 돌아갔다.노벨 생리·의학상은 RNA 간섭현상을 발견한 앤드루 파이어 미국 스탠퍼드대 의대 교수와 크레이그 멜로 매사추세츠대 의대 교수가 공동 선정됐다.노벨 화학상은 RNA의 합성과정을 분자 수준에서 밝힌 로저 콘버그 스탠퍼드대 의대 교수에게 건네졌다.RNA가 노벨상의 '금맥'으로 떠오른 셈이다. 이번 노벨상 수상자 선정은 그동안 디옥시리보핵산(DNA)에 가려 과소평가돼온 RNA의 중요성이 부각된 결과로 평가된다.RNA는 DNA와는 달리 자체 유전정보를 갖고 있지 않아 그동안 과학자들의 관심대상에서 벗어나 있었다.그러나 RNA는 최근 DNA를 대신해 생명현상의 근원을 설명해줄 유전물질로 주목받고 있다.○인간게놈지도 완성으로 RNA 중요성 부각지금까지 사람들은 '유전'하면 DNA를 가장 먼저 떠올렸다.DNA는 세포 내에서 단백질의 아미노산 배열을 결정해 유전자를 발현시키기 때문이다.DNA에 따라 결정된 단백질은 생명체의 구조뿐 아니라 모든 생명 현상을 매개하는 효소로 이용된다.제임스 왓슨과 프란시스 크릭이란 두 젊은 과학자가 1953년 DNA의 구조를 밝혀낸 것도 생명과학계가 DNA에 주목하는데 큰 역할을 했다.DNA만 분석하면 모든 생명 현상의 수수께기가 풀릴 것으로 수많은 과학자들은 예상했다.그러나 2001년 인간게놈지도 초안이 발표됐을 때 과학자들은 당황했다.약 10만개인 것으로 추정되던 인간의 유전자 수가 게놈지도를 완성해놓고 보니 겨우 3만개 정도에 불과했기 때문이다.인간이라는 최고의 고등생물이 선충(1만8000개)이나 과실파리(1만3000개)의 두 배 정도 수준의 유전자만을 갖고 있는 것으로 나타난

과학 기타
해리 포터의 '투명 망토'는 가능할까?

영화적 상상력은 늘 현실을 앞서간다.과학분야에 대해서도 마찬가지다.1980년대 국내에서 개봉한 '백 투 더 퓨처'란 영화는 많은 사람들이 유년 시절에 한번쯤 꿈꿔봤음직한 타임머신을 소재로 채택,세계적으로 인기를 모았다.아널드 슈워제네거를 미국 캘리포니아주 주지사로까지 올려놓는 데 적잖은 공헌을 한 영화 '터미네이터'는 미래 사회에 등장할 인조인간을 생생하게 재현했다.그러나 애석하게도 타임머신이나 인조인간 등은 아직 우리에게는 먼 미래의 얘기다.이런 영화들을 '공상과학영화'로 분류하는 것도 이런 이유에서다. 하지만 영화 속에서나 가능할 것으로 보이는 '공상'이 간혹 '현실'이 되는 경우도 있다.영화인들의 상상력과 과학자들의 노력이 결합해 이뤄진 결실이다.영화 '해리 포터'에서 주인공 해리 포터가 위기의 순간을 헤쳐나가기 위해 사용하는 '투명망토'가 대표적인 경우다.투명망토란 망토는 물론 그 속에 있는 사람이나 물체도 보이지 않게 만드는 기능을 가진 것이다.○'메타물질'이 투명망토 원리의 핵심영국 임페리얼대학의 존 펜드리 교수는 지난 5월 세계적인 과학저널 '사이언스'에 발표한 논문에서 "이론적으로는 해리 포터가 사용하는 투명망토를 제작할 수 있지만 엔지니어링 기술이 아직 미치지 못하는 상황"이라고 밝혀 화제가 됐었다.펜드리 교수가 밝힌 투명망토의 과학적 원리는 이렇다.사람의 눈이나 레이더는 특정 물체가 마이크로파나 가시광선 등을 대부분 반사시키는 성질을 이용해 그 물체를 인식한다.따라서 어떤 물체가 마이크로파나 가시광선을 반사시키는 것을 차단하거나 왜곡시키면 그 물체가 보이지 않게 할 수 있다는 것이다.펜드리 교수는 마
과학 기타
일정량 이상 쬐면 인체 DNA 손상 세포 파괴

미국이 북한 핵실험장 인근에서 방사능 물질을 탐지한 것으로 알려지면서 남한에 방사능 피해가 생길 가능성에 관심이 집중되고 있다.전문가들은 이번 핵실험의 규모가 작아 일단 남한에 미치는 피해는 거의 없을 것으로 보고 있다.핵실험 이후 현재까지 남한에서 방사능 피해 사례도 아직 나오지 않고 있는 상황이다.그러나 전문가들은 앞으로 지하수 등을 통해 장기적으로 방사능이 유출될 가능성을 경계하고 있다.또 북한이 또 다른 핵실험을 진행할 가능성이 제기돼 방사능 피해에 대한 우려는 계속될 전망이다. ○일정량 이상 방사선 쬐면 세포 안의 DNA 손상돼방사능은 우라늄과 같이 불안정한 원소의 원자핵이 스스로 붕괴하면서 내부로부터 방사선을 방출하는 현상을 말한다.방사선은 원자에서 전자를 이탈시킬 정도의 에너지를 갖고 있다.따라서 사람이 방사선을 쬐면 세포 조직의 DNA가 손상돼 세포가 죽거나 기능이 떨어지게 된다.병원에서는 방사선의 이 같은 성질을 이용해 암 환자에게 방사선을 쬐여 몸 안의 암세포를 죽이기도 한다.흔히 방사선 요법이 부작용이 큰 것으로 알려진 이유는 암 환자가 방사선을 쬐면 암세포뿐만 아니라 정상 세포도 함께 죽기 때문이다.방사선을 쬔다고 항상 인체에 피해가 생기는 것은 아니다.사람들은 평소에도 방사선에 노출돼 있다.방사선은 우주로부터 날아오기도 하고 땅에서 방출되기도 한다.이런 방사선들은 자연에서 생긴다 해서 '자연 방사선'이라 불린다.반대로 핵 실험 등에 의해 인위적으로 생기는 방사선은 '인공 방사선'이라 한다.자연 방사선이든 인공 방사선이든 그 성질이나 인체에 미치는 영향은 같다.다만 그 강도에서 차이가 있을 뿐이다.
과학 기타
원자력의 역사

원자력의 역사는 물질의 궁극적 구조를 밝혀내기 위한 과정이다. 뢴트겐이 X-선을 발견하면서 시작된 '물질의 미시적 세계'에 대한 해석은 20세기 초 아인슈타인의 '질량-에너지 등가법칙'이 규명되면서 비로소 가능해졌다. 이후 채드윅에 의해 중성자가 발견되면서 핵분열의 가능성이 열리게 됐다.1939년부터 1940년에 걸쳐 우라늄의 핵분열에너지 이용의 가능성이 명백해졌다. 독일 파시즘(나치)의 대두를 두려워 한 과학자들은 나치의 원자력 연구에 대항해 적극적으로 원자력의 군사이용을 위해 노력했다. 영국 프랑스 등에서 시작된 핵분열 에너지 이용 연구는 2차 세계대전의 발발과 동시에 독일군의 침공에 의해 대부분 중단됐다. 그후 1953년에 미국의 아이젠하워 대통령이 유엔에서 '원자력의 평화적 이용'을 주창하면서 미국의 원자력 기술이 세계에 공개됐다. 이는 많은 국가들로 하여금 원자력 연구에 박차를 가하도록 하는 시발점이 됐다. 그 결과 1954년 옛 소련의 오브닌스크 원전이 세계 최초로 가동됐으며,1956년에는 영국에서 콜더홀 원전이 처음으로 상업운전을 시작했다.한국의 경우 1959년에 원자력원이 발족되면서 본격적인 연구가 시작됐고,1962년에 연구용 원자로인 '트리가마크-Ⅱ'를 준공했다. 이후 1978년 4월29일 우리나라 최초의 원자력발전소인 '고리 1호기'가 처음으로 가동됐다. 우리나라는 안정적인 전력 공급을 위해 원자력 발전소를 지속적으로 건설,현재 20기의 원자력 발전소가 운전 중에 있다.
과학 기타
'인류 재앙 - 친환경 에너지' 너무 다른 모습

북한이 지난 9일 강행한 핵실험 때문에 온 지구촌이 떠들썩하다.노무현 대통령은 이날 "북한의 핵실험 실시는 한반도와 동북아 평화안정을 위협하는 중대사태"라고 규정했고,조지 W 부시 미국 대통령은 "북한의 핵실험은 세계평화와 안전에 대한 위협이며 용인할 수 없는 일"이라고 경고했다.이 밖에 일본 유럽 등 주요 국가들도 북한의 핵실험에 대한 강한 우려를 표명하고 있다.유엔은 북한에 대한 제재를 골자로 하는 대북 결의안 채택을 추진하고 있다.이 같은 사태를 지켜보고 있노라면 핵(원자력)이라는 것은 흡사 '만악의 근원'인 것처럼 보인다. 그러나 원자력만큼 그 활용 방식에 따라 존재 가치가 달라지는 것도 드물다. 단적으로 원자력 발전은 석유나 천연가스 등에 비해 훨씬 저렴하고 환경친화적인 에너지로 각광받고 있다. 예컨대 석유나 석탄 천연가스 등을 이용해 전기를 생산하면 전체 발전원가 중 연료비가 차지하는 비율이 50% 이상이다. 그러나 우라늄을 이용한 원자력 발전은 이 비율이 10%에 불과하다. 우라늄 가격이 오르더라도 발전원가에는 큰 영향을 주지 못하는 것이다.이처럼 제대로 활용하면 인류 문명에 필수적인 에너지원이 되지만,잘못 이용하면 세계를 파괴할 수 있는 '두 얼굴'을 가진 게 바로 원자력이다. 그렇다면 원자폭탄과 원자력 발전은 어떻게 다를까.◆핵분열의 원리 이용은 공통점우선 원자폭탄과 원자력 발전의 공통점부터 알아보자. 원자폭탄과 원자력 발전은 핵분열을 이용한다는 점에서는 같다. 모든 물질을 구성하는 원자는 양성자와 중성자로 된 원자핵과 그 주위를 돌고 있는 전자로 구성된다. 우라늄과 같이 무거운 원자핵이 중성자를 흡수하면 원자핵이 쪼

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80