전 세계적으로 현재까지 코로나19 바이러스에 1억 4천만 명 이상이 감염되었으며, 3백만 명 이상이 사망하였다. (2021년 4월 27일, WHO 자료 기준) 각 국가와 국제 조직들은 코로나19 백신 개발을 위해 노력해왔다. 그 결과 여러 코로나19 백신이 개발되어 접종되고 있다. 또한 현재도 수많은 백신들이 개발 중에 있다. 현재 사람을 대상으로 90여 개의 코로나19 백신 임상시험 및 180여개의 전임상 단계의 실험이 진행 중에 있다. 이 중 아단위단백질백신 (Protein subunit vaccine)이 30% 이상으로 현재 개발 중인 백신들에 있어 가장 많이 활용되는 기술이며, 그 외에 바이러스 벡터 백신, DNA, RNA 백신 등 다양한 플랫폼의 백신들이 개발 중에 있다.

극지연구소에서는 극지의 자연환경을 연구합니다. 특히 해양학, 대기과학, 지구과학, 생물학 분야에서 다양한 연구를 하고 있지요. 극지연구소의 또 다른 주요 임무는 남극세종과학기지, 장보고과학기지, 북극다산과학기지, 그리고 쇄빙연구선 아라온을 운영하는 것입니다. 극지연구소는 세종기지와 장보고기지에 월동대원을 보내 연구 시설이 한 겨울에도 동파되지 않도록 잘 관리하고 아라온이 남극과 북극을 오가며 안전하게 운항하도록 합니다. 우리나라뿐만 아니라 미국, 캐나다, 영국, 포르투갈,칠레, 일본, 중국 과학자들이 우리나라 극지 기지와 쇄빙연구선 아라온을 활용해 연구하고 있는데, 이런 국제 공동연구와 교류사업도 극지연구소에서 지원하고 있지요.

코로나19 대응을 위한 온라인 개학과 원격수업으로 학교 현장의 변화가 크다. 원격수업을 위해 다양한 콘텐츠가 활용되고, 자신의 수업에 맞춰 콘텐츠를 생산, 가공하는 선생님들도 많아지면서 교육용 콘텐츠에 대한 관심과 기대가 어느 때보다 높다. 현재 원격수업 중 주로 활용되는 동영상 외 학생 활동과 상호작용을 증진할 수 있는 다른 유형의 콘텐츠에 대한 요구도 커지고 있다. 이런 갈증을 느끼는 과학 선생님들을 위해 디지털교과서와 실감형콘텐츠를 소개하고자 한다

코로나19 팬데믹이 전 세계를 강타한 이후 우리 일상의 모든 분야에서 디지털 트랜스포메이션이 시작되고 있다. 그리고 패러다임의 전환을 이끄는 중심에 AI 기술이 있다. 인공 지능(AI)이란 인간처럼 생각하고 행동을 모방하도록 프로그래밍 된 기계에서 학습이나 추론, 의사소통과 같은 인간의 지능적 행동을 시뮬레이션 할 수 있는 일종의 지능정보기술이다. ICT 플랫폼은 10년마다 커다란 패러다임의 변화를 일으켜 왔으며 2020년은 AI를 중심으로 하는 데이터산업과 스마트 교육의 새로운 서막이 열리는 기점이 될 것이다.

화석에너지를 대체할 미래에너지는 무엇일까? 인구증가와 더 잘살고자 하는 인류의 욕구에 의해 에너지 소비는 점점 증가하는 추세이다. 지금 화석연료 사용으로 대변되어 오던 에너지가 고갈되어 가고 지구 대기오염이 심각해지면서 전 세계적으로 대체 에너지의 필요성이 점차 대두되고 중요한 문제로 떠올랐다. 정부는 신재생에너지가 이 역할을 대신할 것으로 예측하고 있으며, 2030년까지 국내 총 에너지 생산의 20%로 확대할 계획을 세웠다. 또한 신재생에너지를 늘리기 위해 정책적으로 신재생에너지 개발 전략을 구체화하고, 연구개발 투자를 확대하고 있다. 이에 지속 가능한 에너지로 인류의 미래를 책임질 신재생에너지의 종류를 알아보고 현재 에너지 문제를 극복할 수 있는 대안을 모색해본다.

우리 주변 어딘가에는 늘 바이러스가 있다. 눈에 보이지 않지만 바이러스는 언제 어떻게 사람의 몸에 들어와 우리를 아프게 할지 모른다. 이 세상에 인류가 사라지지 않는 바이러스는 계속해서 새로운 모습으로 생겨나 우리의 생명을 위협할 것이다. 어떻게 보면 코로나는 우리가 불러들인 재앙이다. 인간의 무분별한 환경파괴와 기후변화가 심각한 문제라는 데 반대할 사람은 없을 것이다. 그 문제가 이제 전세계적 전염병으로 나타난 것이다. 이제 속도와 효율과 발전이라는 허상에서 벗어나 이 아름다운 행성 위에서 모든 생명과 더불어 살아갈 길을 찾아야 한다.

지구촌이라고 불리는 현재, 신종 병원체에 의한 감염병의 확산은 그 어느 때보다도 전 세계의 위기를 불러일으킬 수 있다. 특히 이번 COVID-19(코로나바이러스 감염증-19)의 범유행은 인류의 삶을 바꾸게 할 것이라고 이야기되고 있다. 전파 속도가 빠르고 치사율이 높은새로운 병원체에 의한 감염병을 효과적으로 막기 위해서는 감염자를 빠르게 진단하여 격리하는 것이 매우 중요하다. COVID-19 감염자를 진단하기 위한 코로나 진단키트가 연일 뉴스에서 나오는 이유이다. 우리나라 코로나 진단키트는 빠르고 정확하게 감염자를 진단할 수 있어 전 세계적으로 그 수요가 매우 높다. 코로나 진단키는 어떻게 질병의 감염 여부를 진단할 수 있을까?

스마트농업은 최소투입-최대산출(more with less)을 목표로 하는 최적화농업이다. 최적화농업이 대면적 경작지 중심의 정밀농업을 넘어 시설원예, 축산, 과수 등으로 확대되고, 생산 중심에서 유통, 소비로 확장되는 과정에서 정보통신기술(ICT), 데이터과학, 인공지능, 로봇 등이 결합되면서 스마트농업은 미래 농업의 핵심으로 부상하고 있다. 데이터농업, 디지털농업 등으로도 표현되는 스마트농업은 지식과 정보, 자동화 시설·장비에 크게 의존하는 과학기술 기반의 세련된 농업이기 때문에, 향후 농업을 유망하고 선호되는 직종으로, 농촌을‘시골’이미지에서 벗어난 매력 넘치는 정주공간으로 변모시킬 것이다.

물리학은 자연에서 일어나는 현상을 논리적으로 이해하고, 이 현상을 설명하는 보편적인 법칙을 찾는 기초과학의 한 분야이다. 많은 사람이 물리는 재미없고 어려운 것으로 인식하고 있으며, 방정식 풀이나 수학적 계산에 능숙해야만 물리를 잘 할 수 있는 것으로 오해하고 있다. 실제 물리 문제를 해결하거나 혹은 물리 현상을 재현할 때 어떻게 적용해야 하는지를 어려워하는 것이다. 이러한 점에 착안해서‘일반물리 및 시뮬레이션’ 과목을 통해 컴퓨터 코딩을 활용해 물리 현상을 재현함으로써 물리 법칙에 대한 보다 깊은 이해를 돕는 과정을 구현해 보았다.

한국천문연구원은 2015년부터 남아프리카공 화국, 호주, 칠레 세 곳 망원경을 연결한‘외계 행성 탐색시스템(KMTNET)’을 가동해 외계행 성을 찾고 있다. 현재까지 28개를 발견했다. 천 문연의 또 다른 천체관측망인 한국우주전파관 측망(KVN)은 올해 가동 10주년을 맞았다. 연 세대, 울산대, 탐라대 세 곳의 직경 21ｍ 전파망 원경을 연결해 우리나라 크기(500㎞)의렌즈를 구현한 전파망원경이다. 멀리 떨어져 있는 여러 개의 전파망원경을 네트워크로 연동해 하나의 거대한 전파망원경으로 우주를 관찰하는 것이 다. 이런 망원경을 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interfero metry)라 고 부른다. 올해 4월 인류 역사상 최초로 관측 에서 성공한 초거대블랙홀‘M87’도미국칠레 남극 스페인 프랑스 등에 있는 8개의 거대전파 망원경을 연결해 관측한 결과다.

우리나라에 남겨진 공룡의 다양한 흔적들(뼈, 공 룡알, 공룡발자국, 공룡의 피부흔적)을 통해 중생대 백악기 당시 고환경을 복원할 수 있는 근거를 마련하고, 청소년들의 상상력을 자극할 수 있는 콘텐츠들이 무궁무진하기 때문에 우리나라의 여러 공룡화석산지를 직접 찾아서 자유롭게 관찰하는 ‘체험학습’을 진행한다면, 학교의 수업이나 교과서에서 얻을 수 없는 정보와 지식을 오감을 통해 습득할 수 있다. 우리나라 천연기념물 공룡화석산지인 경남 고성에서는 2020년 4월 17일~6월 7일까지 52일간 ‘사라진 공룡, 그들의 귀환’이라는 주제를 선정, 공룡세계엑스포를 개최한다.

최근 우리가 자주 듣는 4차 산업혁명은 다양한 데이터와 인공지능을 그 근간으로 하고 있으며 지능화, 초연결성을 그 특징으로 하고 있다. 이 중 초연결성을 달성하기 위해서는 사람과 사람을 넘어 사람과 사물, 그리고 더 나아가 사물과 사물간의 통신이 이루어져야 한다. 현재 최초 상용화된 5G 이동통신 기술은 이를 가능하게 하는 기반 기술로 알려져 있다. 5G는 기존 4G에서 사용된 LTE 기술과 달리 이동통신용으로 사용하지 않은 주파수 대역까지 그 대상으로 삼을 뿐만 아니라 다양한 신규기술이 추가된NR(New Radio, 신규무선접속) 기술을 활용한다.

2018년 대국민 공모를 통해 누리호로 명칭이 결정된 한국형발사체는 액체추진기관을 사용하는 3단형 발사체로서 총길이 47.2m, 최대 직경 약 3.5m, 중량은 약 200톤 급이다. 누리호의 투입궤도는 지구저궤도인데 지구관측, 과학관측, 이동통신에 많이 사용되고 있다.

이미 스마트폰은 더 이상 성장할 곳이 없다. 드넓은 화면, 컴퓨터만큼 뛰어난 성능, 일반 카메라만큼 좋은 성능을 가진 카메라까지 이제는 더 이상 발전할 필요가 없다. 이제 남은 것은 디스플레이 부문으로, 홀로그램과 접히는 화면(폴더블폰)이 그 대안이 될 것이다. 특히 폴더블폰은 스마트폰과 테블릿이 합쳐져 있어 넓은 화면을 쓰고 싶을 때는 스마트폰을 펴서 테블릿으로 사용할 수 있고, 휴대성이 편해질 수 있는 장점이 있다.

2002년 제레미 리프킨이 저서 ‘수소혁명’에서 수소 기반의 경제가 도래할 것을 예측한지 17년이 지난 지금, 글로벌 자동차 기업의 수소연료전지자동차 상용화 경쟁이 본격화하고, 주요 선진국을 중심으로 관련 수소인프라 구축과 각종 지원정책을 쏟아내면서 비로서 ‘수소경제’ 사회가 우리 눈앞의 현실로 다가오고 있다. 특히 친환경자동차의 최종 승자로 경쟁하고 있는 순수 전기자동차가 폭발적인 성장세에 들어갈 것으로 전망되는 가운데, 전기차 보다 많은 장점을 지닌 수소연료전지 자동차에 대한 주목도 함께 커지고 있다.