컴퓨터와 인터넷의 등장으로 인류 산업은 초고속 발전을 거듭했고, 무인 자동차, 청소 로봇, 기계 번역, 드론 등 인공지능은 우리가 미처 느끼지 못하는 사이에 이미 우리 생활 깊숙이 들어와 있다고 해도 과언이 아니다. 인공지능 분야를 선도하는 나라들에 비해 아직 국내 연구 분야가 이루어낼 길은 멀고도 험하지만, 금번 알파고와 이세돌의 대전을 기점으로 하여 인공지능의 의미와 연구 분야를 돌아보고 향후 미래 과제를 생각해 보는 것도 좋은 방법일 것이다.

금년 2월, 중력파 직접 검출에 성공했다는 발표가 전해지자 세계 과학계는 흥분의 도가니에 빠졌다. 이번 발견은 최고의 이론 물리학자로 불리는 알베르트 아인슈타인이 100년 전 예측했으나 검증되지 않은 마지막 과제였다. 그런 배경에서 금번 연구 결과는 '인류 과학사의 쾌거' '천문학의 대변혁'으로 평가됐다. 나아가 연구를 주도한 미국 국립과학재단(NSF) 등의 학자들은 노벨 물리학상을 받을 유력한 후보로 단숨에 뛰어올랐다. 중력파가 도대체 무엇인지, 그리고 이번 중력파 탐지가 왜 중요한 의미를 지니는지 이번 발표를 둘러싼 궁금증을 알아본다.

‘소두증’을 유발하는 것으로 알려진 '지카바이러스'가 국제사회에서 빠른 속도로 번지고 있다. 국내에서 첫 지카바이러스 양성자가 확인됐다. 2월 17일부터 3월 9일까지 22일간 브라질에 체류했던 40대 남성이 최종적으로 확진판정을 받았다. 일반적으로 지카바이러스에 감염된 모기를 통해 바이러스가 전파되지만, 감염된 사람의 혈액을 수혈받은 경우나 성적 접촉을 통해서도 감염될 수 있다. 방역당국은 지난 2월 지카바이러스를 법정 감염병으로 지정해 관리에 나서는 한편, 이 바이러스에 대한 정확한 정보 알리기에 나섰다.

우리가 살아가는 지금은 과연 ‘현실’이기만 할까. 수많은 가상세계에서 ‘또 다른 현실’을 살아가고 있는 것은 아닐까? 가상현실은 컴퓨터 등을 사용한 인공적인 기술로 만들어낸 실제와 유사하지만 실제가 아닌 어떤 특정한 환경이나 상황 혹은 그 기술 자체를 의미한다. 가상현실은 가보지 못한 곳과 연결해 주고, 증강현실은 맨눈으로 보지 못하는 정보와 연결해 준다. 기술을 적용함으로써 새로운 연결을 제공할 수 있다는 점이 이들 기술이 주목을 받는 이유라고 할 수 있다. 가상현실은 이제 단순히 일부 영역에만 국한된 게 아니라 다양한 분야에서 신성장 동력으로 주목 받고 있다.

우리 주변에 버려지는 에너지를 사용할 수 있는 에너지로 변환시켜 주는 에너지 하베스팅 기술은 기존의 신재생에너지 기술과 다르게 시공간에 대한 제약을 받지 않기 때문에 자가구동 형태의 환경 모니터링, 신체바이오센서, 모바일 전자기기의 전력원 등 다양한 분야로의 기술 적용이 가능하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 유연하거나 늘어나는 에너지 하베스터는 혈류, 심장박동, 관절, 근육의 수축 및 이완 등 신체의 움직임으로 발생하는 기계적 에너지를 이용하여 인체삽입형 전자소자의 전원공급에 유용하게 적용이 가능하다.

오랜 역사와 풍부한 문화적 자원을 가진 서울은 ‘내 삶과 상관있는’ 과학교육을 펼치기에 아주 멋진 도시임에 틀림없다. 그 중에서도 서울의 고궁은 위대한 문화유산일 뿐 아니라 훌륭한 과학교육의 장(場)이 될 수 있다. 이러한 과학 문화탐방의 핵심은 질문이다. 질문은 어디에서 나올까? 세심한 정신과 정교한 관찰이 필요하다. 이보다 더 중요한 것이 있는데, 그것은 감탄하고 감상하는 마음이다. 이 마음을 가지고 대상을 바라보노라면 안보이던 부분이 보이게 되고 생각지 못했던 질문이 생겨난다.

한가로운 주말. 어머니를 따라 동네 마트에 다녀오는 동안 승용차에서 529g, 2시간 TV를 보는 동안 127g, 간식으로 먹은 감자칩 과자 560g, 자기 전에 샤워하는 동안 40g, 몇 시간 보일러를 트는 동안 8,960g… 일상적으로 생활하는 동안 내가 만들어낸 이산화탄소의 양이다. 이뿐만이 아니다. 내 방에 켜있는 형광등에서도, 맛있는 음식을 만드는 중에도, 컴퓨터 게임을 즐기는 동안에도 이산화탄소는 계속 배출되고 있다. 현대인의 삶에서 이산화탄소로 대표되는 온실가스를 배출하지 않는 방법을 찾기란 너무도 힘든 일이다. 하지만 탄소발자국에 대해 이해하고 온실가스 배출을 줄이는 방법에 대해 안다면 심각해진 기후변화를 막는데 큰 힘이 된다.

최근 방송에서 자주 노출되고 있어 이제는 우리 주위에서도 어렵지 않게 만나볼 수 있는 드론은, ‘벌이 윙윙거린다’는 의미로 ‘조종사 없이 무선 전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 무인 항공기’를 이르는 말이다. 즉 GPS를 이용한 무인자동항법장치가 달려 있는 비행체다. 기술의 발전들로 인해 현재 산업계에서도 드론의 활용 방안을 다양하게 모색하고 있다. 이미 아마존은 드론을 통한 제품 배송 비행허가를 받기도 했으며 구글과 페이스북 또한 드론 관련 업체의 인수를 통해서 드론을 활용한 새로운 비지니스 모델 또는 기존 사업모델의 확장을 검토하고 있다.

1915년 11월 25일 제1차 세계대전의 포화 속에 학술지 ‘프로이센 과학 아카데미’에 3쪽짜리 짧은 논문이 실렸다. 36세 젊은 물리학자 알베르트 아인슈타인이 일반상대성이론을 세상에 처음 공개한 순간이었다. 일반상대성이론은 가속 팽창하는 우주와 빅뱅(대폭발), 블랙홀, 시간여행 등을 통해 우주에 대한 인식을 송두리째 바꿔놓았다. 이강영 경상대 물리교육과 교수는 “일반상대성이론을 통해 인간은 우주를 방정식으로 다룰 수 있게 됐다”면서 “현대우주론은 전적으로 일반상대성이론을 토대로 성립됐다”고 평가했다. 올해로 발표 100주년을 맞이하는 일반상대성이론은 인류의 우주관을 어떻게 바꿔놓았을까.

소나무는 산림청이 10년마다 실시하는 의식조사에사 우리나라 사람이 가장 좋아하는 나무로 30여년간 1위 자리를 지키고 있다. 그러나 최근 소나무 에이즈라는 재선충의 확산으로 몇 년안에 우리나라에 산재해 있는 소나무가 사라질 수 있다고 한다. 소나무재선충은 소나무, 잣나무 등에 기생해 나무를 갉아먹는 선충으로 솔수염하늘소를 통해 나무에 옮는다. 일본, 타이완, 대한민국에서 출현했으며, 무엇보다 소나무에 치명적인 심각한 해충이다.

그리스 신화에서는 인류에 불을 가져다 준 프로메테우스에 대한 이야기가 있다. 신화에 의하면 프로메테우스가 인류에 불을 가져오게 되어서 인류는 문명사회를 건설할 수 있는 기반을 갖추게 되고 신만이 누릴 수 있는 특권을 인간들도 함께 누릴 수 있게 되었다고 한다. 이런 은유가 있기 때문인지 과거의 인류문명을 표현할 때는 불과 관련된 상징을 많이 사용한다. 여기서 불은 사실상 에너지를 의미하며, 이는 문명의 근본이 에너지임을 우회적으로 이야기하는 것이다. 현재의 문명은 불 기반에서 전기 기반으로 변화하고 있다. 인류 문명사에서 전기가 활발하게 이용되기 시작한 역사는 이제 100년을 갓 넘은 정도의 일인 것을 감안하면 짧은 시간에 엄청난 변화가 있었던 것이다.

17세기에 초기 미생물학자인 안토니 판 레이우엔훅(Antonie van Leeuwenhoek)이 렌즈로 빛의 초점을 맞춰 헤엄치는 세포를 경이로운 눈으로 관찰한 이래, 현미경은 과학자들에게 새로운 발견의 가능성을 열어 줬다. 2014년 노벨 화학상은, 전통적 광학현미경의 한계에 도전하여 살아 있는 세포의 구조를 분자수준에서 고해상도로 구현한 세 명의 과학자들에게 돌아갔다. 영예의 주인공들은 미국 하워드휴즈 의학연구소의 에릭 베clr 박사, 독일 막스플랑크 생물물리 화학연구소의 스테판 헬 박사, 미국 스탠퍼드 대학교의 윌리엄 모에너 교수다.

에볼라가 서아프리카를 강타하고 있다. 지난 해 봄 기니를 시작으로 라이베리아, 시에라리온으로 에볼라가 전염된 뒤, 최근 교통의 중심지 나이지리아에서까지 환자가 발생했다. 2014년 12월 24일까지 환자(의심, 확진 모두 포함) 발생은 총 19,497명, 사망자는 7,588명이다. 이번 에볼라의 치사율은 54.6%로, 이전의 다른 에볼라 아웃브레이크에 비해 특별히 높지 않다. 그럼에도 희생자 숫자는 가장 많다. 이번 에볼라 비상사태는 어떻게 시작돼서 퍼진 걸까?

현대 생활과 자동차는 떼려야 뗄 수 없는 밀접한 관계가 되었고 전자와 정보처리기술의 발달로 기관 및 섀시의 전자 제어, 도로 안내장치, 졸음 운전방지장치에서 더 나아가 무인조종 자동차까지 연구하기에 이르러 지능을 갖추고 스스로 판단하여 움직인다는 인공지능의 개념으로 변모해가고 있다. 미래는 자동차의 성능 향상을 통해 사람의 안락한 운전을 추구하면서 환경 인식의 고취로 차·사람·환경을 함께 고려하는 자동차를 만들어 낼 것이다.

지난 해 배우 최민식의 출연으로 화제를 모으고 있는 영화 ‘루시’(뤽 베송 감독)의 근간이 되는 과학적 주제가 있다. 이 영화에서 사람은 자기 두뇌의 10%밖에 사용하지 못하며 만일 뇌의 100%를 사용하게 되면 시공간을 넘나드는 초월적 존재로 진화하게 된다는 나름 과학적인(?) 전제 아래 전개된다. 과연 그럴까? 우리 뇌의 능력은 얼마나 되는가? 학습과 기억은 어떻게 이루어지는가? 공부를 잘하려면 어떻게 해야 하는가?