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[서울포럼]지진 원인 규명부터 생명현상 원리까지…미래과학 새장 열었다

■'이달의 과학기술인상' 상반기 수상자 6명 시상식
미세먼지 획기적 저감 연료전지
문어빨판 영감 첨단 패치 개발 등
기초과학 수준 높인 독보적 성과
22년간 267명 스타 연구자 배출

[서울포럼]지진 원인 규명부터 생명현상 원리까지…미래과학 새장 열었다
15일 서울 광진구 그랜드&비스타워커힐호텔에서 열린 ‘2019년 상반기 이달의 과학기술인상 시상식’에서 수상자들이 이종환(왼쪽 두번째) 서울경제 대표이사 부회장을 비롯한 내빈들과 기념촬영을 하고 있다./오승현기자

‘서울포럼 2019’에서는 올해로 22주년을 맞은 ‘이달의 과학기술인상’ 상반기 시상식이 함께 열렸다. 과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단과 본지가 공동으로 주관하는 이달의 과학기술인상은 1997년 4월 첫 수상자를 시작으로 지난 6월까지 총 267명의 과학자를 배출했다.

15일 그랜드&비스타워커힐서울에서 열린 시상식에는 구혁채 과기정통부 국장, 홍남표 한국연구재단 사무총장, 이종환 서울경제신문 대표이사 부회장 등이 참석했다. 특히 올해는 서울포럼 10주년을 맞아 이우일 과학기술인상 심사위원장(차기 한국과학기술단체총연합회장·서울대 교수)이 혁신과 과학기술, 교육을 주제로 특별강연을 해 의미가 남달랐다.

올해 수상자들은 지진이 발생하는 메커니즘을 설명하고 미세먼지 저감에 도움이 되는 액화천연가스(LNG) 연료 전기발전소의 효율성을 높이는 연구를 하는 등 우리 삶에 실질적인 영향을 주는 미래과학을 선보여 영예를 안았다. 특히 지구과학·재료·전기전자·화공·생명 등에서의 성과가 독보적이었다.

1월 수상자인 이용재 연세대 지구시스템과학과 교수는 지각판이 충돌할 때 지표면에서는 볼 수 없는 초수화(超水和·super-hydration) 점토광물이 만들어질 수 있다는 사실을 세계 최초로 보고한 업적을 높이 평가받았다. 우리나라 지표에도 풍부한 ‘카올리나이트(고령석·고령토)’라는 점토광물을 섭입대 땅속 75㎞ 깊이에 대기압 2만5,000배 압력과 200도 온도로 물과 함께 가열한 결과 물 분자가 광물의 구조 속으로 대거 유입돼 부피가 30% 이상 증가하는 것을 관찰했다. 이렇게 만들어진 초수화 카올리나이트는 지각과 맨틀을 구성하는 주요 광물 중에 가장 높은 물 함량을 보였다. 이 교수는 이를 통해 지각판 내 물성변화를 예측하고 지진 발생 메커니즘 변화를 설명할 수 있는 새 가설을 제공했다. 이 교수는 지난 2년간 땅속 200㎞ 이상 섭입대 환경에 따른 광물의 변화를 연구한 뒤 그 결과를 지난 2017년 11월 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)’에 발표했다.

2월에 상을 받은 이종호 한국과학기술연구원 책임연구원은 상용화가 가능한 세계 최고 수준의 고성능 프로톤세라믹 연료전지(PCFC)를 개발했다. 20여년간 연료전지 분야의 한 우물을 판 이 연구원은 발전효율은 매우 뛰어나지만 상용화가 어려웠던 PCFC 기술의 상용화 가능성을 높였다. 이는 액화천연가스(LNG) 기반 연료전지 발전소의 효율성을 대폭 높일 수 있을 것으로 기대된다. LNG 기반 연료전지 발전소는 기존 LNG 발전소에 비해 이산화탄소와 미세먼지 배출량을 획기적으로 줄이면서도 전기는 더 많이 생산할 수 있어 최근 가장 큰 사회문제로 대두된 미세먼지 저감에 기여할 것으로 보인다.

3월에 수상한 최현용 연세대 전기전자공학부 교수는 레이저를 이용해 스핀(spin)과 밸리(valley) 두 개의 양자 정보를 변환할 수 있는 양자 소자를 제작하고 이를 검출하는 데 처음으로 성공했다. 그의 연구는 중장기적으로 집적도를 획기적으로 높이면서 전력소모를 줄일 수 있고 고용량 정보처리와 양자 정보처리 등 차세대 정보 소자에 광범위하게 적용될 것으로 예상된다. 관련 연구는 지난해 8월 ‘네이처 나노테크놀로지’에 실렸다.

4월 수상자인 방창현 성균관대 화학공학·고분자공학부 교수는 문어 빨판에서 영감을 얻은 고점착 패치 소재 기술을 개발했다. 방 교수는 문어 빨판의 미세 돌기가 물속 환경에서도 흡착력을 증가시킨다는 것을 증명하고 이를 응용해 다양한 환경에서 탈부착이 가능하고 표면에 오염물을 남기지 않는 신개념 패치 소재와 그 제조공정을 개발했다. 문어 빨판 모사 패치는 물이나 실리콘오일 속 유리 표면, 습한 피부 등 다양한 표면에서 높은 점착력을 보였고 1만회 이상 반복 탈부착 실험에서도 성능을 유지했다. 이를 통해 피부와 장기에 부착 가능한 웨어러블 치료 소자 산업에 응용이 가능해 향후 높은 경제적 잠재력을 가진다는 평가를 받았다. 그의 연구는 저명 과학학술지인 ‘네이처’에 게재됐다.

김형범 연세대 의대 교수는 ‘유전자 가위’의 효율을 정확하게 예측하는 알고리즘을 개발해 5월 수상자로 선정됐다. 지금까지 가장 문제가 됐던 것은 유전자 가위의 활성 검증을 할 때 시간과 노력이 많이 드는 것이었는데 김 교수의 연구를 통해 효율성이 크게 높아졌다. 차세대 유전자 치료 기술 개발 등 유전자 가위 관련 연구에 속도가 붙을 것으로 점쳐진다.

이어 6월의 상은 식물의 세포와 기관분리가 왜, 어떻게 정밀하게 이뤄지는지 규명한 곽준명 대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지 전공 교수에게 돌아갔다. 곽 교수는 세부적으로 정밀한 기관의 분리가 식물 생존에 필수적이라는 사실을 세계 최초로 발견했다. 생물학에서 오랫동안 해답을 찾지 못했던 세포운명 조절이라는 궁극적 생명현상의 이해도를 높여 과학기술계에 큰 파급을 가져올 것으로 보인다.

홍남표 사무총장은 환영사에서 “우리는 파괴적 혁신이 상시화되는 급변의 시대를 살고 있다”며 “창의적 인재와 무형의 지식재산이 국가 성장의 핵심요소로 작용하고 있다”고 말했다.

특별강연에 나선 이우일 교수는 “1975년 미국 기업들의 평균 무형자산의 가치 비중이 17%, 장비·설비 등 유형자산이 83%였다면 2009년에는 무형이 81%, 유형이 19%로 역전됐다”며 “이 같은 4차 산업혁명의 거대한 변화 물결이 전 지구를 휩쓸고 있다. 우리도 고정관념을 버려야 한다”고 강조했다.
/이태규기자 classic@sedaily.com


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