'사이언스' 선정 

2024년 과학계 10대 이슈

 

국제학술지 ‘사이언스’가 2024년에 주목할 과학 이슈 10선을 선정해 발표했다. 기후위기에 제대로 대처하기 위한 친환경 정책, 중성미자의 질량을 보다 정확하게 파악하는 연구 등이 더욱 활발해질 전망이다. 과연 올해 다양한 분야에서 이뤄질 과학계의 연구에는 어떤 것들이 있고, 또 과학자들은 어떤 첨단기술로 어떤 도전을 하게 될까.

 

1 “유럽을 최초의 탄소중립 대륙으로”

전 세계가 온실가스 배출을 줄이기 위한 대책을 마련하고 있다. 문제는 이를 충실히 지킨다 해도 기후변화를 피하기 어렵다는 사실이다. 향후 10년간 더욱 엄격한 배출 저감 정책이 필요하다. 세계 각국은 이를 위해 현재 125개국 이상이 탄소중립을 법제화하거나 논의 중이다. 올해는 특히 유럽연합(EU)이 2019년 말 발표한 그린딜(친환경 정책) 전략이 활성화될 전망이다. 그린딜에는 2050년까지 유럽을 최초의 탄소중립 대륙으로 만들고, 2030년 탄소 감축 목표를 1990년 대비 40%에서 55%로 상향한다는 세부 정책과 투자 계획 등이 담겨 있다.

독일 랍스하겐의 풍력·태양광 발전소 단지. 2050년까지 유럽을 탄소중립 대륙으로 만들려는 그린딜 전략이 활성화될 전망이다. photo 뉴시스

2  AI 주도권 쟁탈전… 규제·표준 경쟁 

세계의 AI 규제 논의가 본격화되면서 AI 주요국들이 주도권을 잡기 위해 빠른 속도로 규제안을 내놓고 있다. 조 바이든 미국 대통령은 지난해 11월 AI 안전성 평가를 의무화하는 행정명령에 서명했다. 이는 머신러닝을 비롯한 AI 훈련부터 개발, 생산과 서비스까지 모든 분야 규제를 명시한 것이 핵심이다. 핵무기나 생화학무기 등에 AI의 사용을 차단하기 위함이다.

한 달 후 유럽연합(EU)은 세계 최초로 ‘AI규제법’을 제정했다. AI에 대한 가이드라인이 전무한 상황에서 EU 중심 생태계 질서를 만들기 위한 선수(先手)다. EU의 AI규제법은 시민의 권리와 민주주의를 잠재적으로 위협할 수 있는 AI 활용을 금지하는 내용을 담았다.

영국 또한 지난해 11월 AI에 대한 위험성을 인지하고, AI를 올바른 방향으로 사용하도록 세계 각국이 위험 기반 정책을 구축해야 한다는 ‘블레츨리 선언’을 발표했다. 한국을 비롯해 총 28개국과 EU는 이 선언에 서명해 지지를 보내고 있다. 사이언스는 AI의 발전 속도가 빠른 만큼 올해는 이 같은 규제 경쟁이 가속화될 것이라고 전망했다.

 

유럽연합과 미국 등 AI규제법 제이정에 속도를 내고 있다. photo 게티이미지


3  뎅기열 방지용 ‘조작 모기’ 50억마리 방사

뎅기열 등 전염병 퇴치를 위한 ‘모기 잡는 모기’도 올해 주목해야 할 과학이슈로 꼽혔다. 비영리 기구인 ‘세계 모기 프로그램(WMP)’은 올해부터 10년간 매년 뎅기열이 가장 많이 발생하는 브라질에서 볼바키아 박테리아에 감염된 수컷 모기 50억마리씩을 방사한다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계에서 매년 1억~4억명의 사람들이 뎅기열에 걸린다.

뎅기열, 지카, 치쿤구니아 등의 바이러스를 전파하는 이집트숲모기가 볼바키아 박테리아에 감염되면 질병을 퍼뜨릴 위험이 훨씬 줄어든다. 또 이 박테리아에 감염된 수컷 모기는 불임이 돼  모기 개체 수를 줄이는 데도 도움이 된다. WMP는 실험실에서 볼바키아 박테리아를 감염시킨 이집트숲모기를 풀어놓는 전략이 뎅기열 같은 전염병으로부터 최대 7000만명의 사람들을 보호할 것으로 기대하고 있다.

뎅기열을 전파하는 이집트숲모기. photo 위피키디아

4  엘니뇨로 ‘역사상 가장 뜨거운 해’

2023년은 가속되는 온난화에 더해 5월 시작된 엘니뇨가 기승을 부리면서 ‘역사상 가장 더운 해’였던 2016년을 제쳤다. 엘니뇨는 동태평양 적도 부근의 수온이 0.5도 이상 올라가는 현상을 말한다. 2~7년마다 발생해 평균 9~12개월간 지속된다.

문제는 올해 더 ‘뜨거운 해’가 될 거라는 전망이다. 보통 엘니뇨가 발생하면 그 여파가 이듬해에 본격적으로 나타나기 때문이다. 세계기상기구(WMO)는 올해 1월쯤 엘니뇨가 정점에 이르고 4월까지 지속될 것으로 예상했다. 몇 달 동안 더욱 강해질 엘니뇨로 아마존과 호주는 극심한 가뭄에 시달릴 수 있다. 유엔의 안토니우 구테흐스 사무총장은 이를 “지구온난화 시대가 끝나고 지구열대화 시대가 시작됐다”고 표현한 바 있다.

 

2024년은 엘니뇨 여파로 가장 뜨거운 해가 될 전망이다. photo daily sabah

 

5  ‘아메리카 원주민 연구 프로젝트, 활성화

현재 아메리카 원주민은 다양한 환경 위기에 시달리고 있다. 과학 연구 분야에서는 일부 원주민들이 착취를 겪기도 한다. 이 때문에 원주민 과학자들은 다른 연구자들과의 협력 관계를 망설인다. 원주민은 서구 과학이나 산업화된 문화 속에서도 자신들만의 우월한 전통 지식과 가치를 갖고 있다. 그러나 백인 문화는 이들의 지식과 가치를 잘 이해하고 존중하려 하지 않는다.

올해는 원주민이 주도적으로 참여하는 연구나 원주민과 관련된 연구 프로젝트가 활발하게 운용될 전망이다. 미 국립과학재단이 ‘원주민 지식 및 과학 연결센터(CBIKS)’ 건립을 위해 900만달러(약 117억7200만원)를 투자하고 있기 때문이다. CBIKS는 매사추세츠대 애머스트 연구팀이 이끈다. CBIKS는 원주민의 지식과 서양 과학을 효과적이고 윤리적 방식으로 결합해 지역과 세계 규모의 문화 시스템에 미칠 지식을 발전시키는 것을 목표로 한다. CBIKS에는 57개 원주민 공통체와의 파트너십도 포함되어 있다.



6  ITER의 첫 플라스마 생성 연기 불가피

지난 2016년 땅 위의 ‘인공 태양’으로 불리는 국제핵융합실험로(ITER)의 첫 가동 시기가 2020년에서 2025년으로 5년 연기됐다. 그리고 2023년 1월 피에트로 바라바스키 ITER 사무총장은 ‘원자로 설계의 부적합’ ‘냉각 파이프의 부식’이라는 두 가지 문제가 생겨 이 프로젝트 일정이 몇 년 더 미뤄질 수 있다고 밝혔다. ITER의 풀가동 시점은 2035년으로 예정되어 있다.

ITER는 한국·미국·러시아·유럽·일본·중국·인도 등이 핵융합 에너지를 실증하기 위해 프랑스 카다라슈에 건설 중인 초대형 실험로다. 핵융합의 첫 단계는 수소를 원자핵과 전자가 분리된 플라스마 상태로 만들어 자기장으로 가두는 것인데, ITER는 2025년 플라스마를 생성하겠다는 계획을 갖고 있었다. 새 일정표는 올해 안에 나올 전망이다.

프랑스 카다라슈에 짓고 있는 국제핵융합실험로(ITER). photo 뉴시스

7  코로나19 치료제들의 임상시험 마무리

올해는 국내외에서 코로나19 관련 임상시험들이 결실을 맺을 전망이다. 특히 코로나19 확진 후 후유증이 두 달 이상 지속되는 ‘롱 코비드’ 치료제에 대한 ‘위약 대조 임상시험’ 결과에 관심이 쏠린다. 위약은 약리작용을 하지 않는 정제다. 임상시험에서 대조약이라고 해서 실제 약물과 효과를 비교하기 위해 사용된다.

일본의 시오노기제약은 지난해 코로나19 치료제 조코바(성분명 엔시트렐비르푸마르산)의 위약 대조 임상시험에서 긍정적 효과를 내놓았다. 코로나 환자가 발병 5일 이내에 조코바를 복용한 결과, 6개월 후까지 기침·인후통 등 14가지 증상 발현 비율이 위약 대비 45% 감소했다. 올해는 복용 후 약 1년까지의 후유증을 조사해 결과를 발표할 계획이다. 한편 2022년 말 미 국립보건원(NIH)이 임상을 주도한 롱 코비드 치료제 ‘팍스로비드’도 올해 매듭을 짓는다.
 

일본의 시오노기제약이 개발한 코로나19 치료제 조코바. 임상시험 중이다. photo Japan Times

8  유령 입자 ‘중성미자’의 질량 측정 지속

질량이 워낙 작아 ‘유령 입자’로 불리는 중성미자(neutrino)의 연구가 올해 더욱 활발해진다. 중성미자는 더 이상 쪼갤 수 없다는 의미의 소립자로, 가장 작은 질량을 가진 기본입자다. 전자·뮤온·타우 중성미자 세 종류가 발견되어 있다. 중성미자에 질량이 있다는 사실을 증명한 일본 도쿄대 다카키 가지타 교수와 캐나다 퀸스대 아서 맥도날드 교수는 2015년 노벨 물리학상을 받았다. 중성미자 진동 현상을 관측하면서 질량이 0이 아니라는 사실을 밝혔다.

2022년엔 독일과 미국, 러시아 등 6개국이 참여한 연구진이 중성미자의 질량이 최대 0.8전자볼트(eV)라는 사실을 알아냈다. 중성미자는 핵반응과 베타붕괴로 양자와 전자로 파괴될 때 방출된다. 중성미자의 질량 유무는 우주 전체를 바라보는 핵심적인 시각을 달라지게 할 수 있다. 중성미자에 질량이 있다면 내부 물질의 변동이 생기면서 형태가 달라질 수 있기 때문이다. 독일·미국·러시아 등 6개국 연구진은 올해 말까지 계속 중성미자 질량을 측정하고, 2025년에는 ‘더 가볍거나 더 무거운’ 중성미자의 검출에 나설 예정이다.

질량이 워낙 작아 ‘유령 입자’로 불리는 중성미자 이미지. photo Adobe Stock

9  ‘유로파’ 탐사 우주선 ‘클리퍼’ 발사

올해 10월에는 미 항공우주국(NASA)의 목성 위성 탐사선 ‘클리퍼(Clipper)’가 발사된다. 목성의 위성 중 하나인 ‘유로파’를 탐사하기 위해서다. NASA가 행성이 아닌 위성 탐사만을 위해 우주선을 보내는 것은 클리퍼가 처음이다. 클리퍼 제작에는 50억달러(약 6조5400억원)가 투입되었다. 클리퍼는 2030년 목성에 도착해 표면이 얼음으로 덮인 유로파로부터 약 25㎞ 떨어진 상공에서 위성 탐사에 나선다. 천문학자들은 유로파의 얼음층 지각 아래에 있는 지하 바다에 생명체가 존재할 가능성이 있다는 기대를 품고 있다.

 

목성 위성인 유로파 탐사 우주선 ‘클리퍼’ 상상도. photo NASA

10  선거에 영향받을 과학 보조금 

오는 11월 미국 대선을 앞두고 민주당과 공화당이 연간 지출 법안을 놓고 서로 간의 이해득실을 따지고 있다. 특히 도널드 트럼프 전 대통령이 다시 집권할 경우 바이든 행정부의 반도체 지원 등 기업과 과학연구기관에 대한 보조금 지급 정책이 순조롭게 진행되지 않을 것으로 보인다. 사이언스는 “올해 미국 대통령 선거, EU(유럽연합) 의회 선거 등 주요국의 리더십 교체에 따른 산업 지형 변화에 주목해야 한다”고 지적했다. 



출처 : 주간조선(http://weekly.chosun.com)