[1027]2025 미래 과학 트렌드 ①_우주과학과 생명과학

(출처: 밀리의 서재)

지난 1월에 국립과천과학관에서 만든 『2023 미래 과학 트렌드』란 책을 아주 재미있게 봤다. 
과학 분야에 대한 대중서로 많은 사람이 읽고 다양한 영역에서의 최신 과학 트렌드를 이해할 수 있는 책이다. 
자연스럽게 2024년과 2025년에 출간된 미래 과학 트렌드를 도서관에서 찾았다.
그러나 아쉽게도 없다.

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[999]2023 미래 과학 트렌드_생명공학부터 천문학에 이르는 과학을 흐름을 보여주는 책

 

마침 큰아들이 이용하는 '밀리의 서재'에 『2025 미래 과학 트렌드』가 있다. 
잃어버린 물건을 발견한 것처럼 반가웠다. 
즐거운 마음으로 최신 과학의 흐름을 따라가다 보니 이번에는 인용하고 싶은 문장이 많다. 
그래서 3번으로 나눠서 포스팅한다. 

책의 전반부는 난이도가 있는 내용이고, 후반부로 갈수록 국립과천과학관에 대한 내용으로 가며 쉬워진다. 
마지막에 있는 2024년 노벨상에 대한 내용도 유익하다. 

1장 우주과학과 2장 생명과학에 대한 내용은 이해하기 어려운 부분이 곳곳에 있었다. 
100퍼센트 모두 이해하면 좋겠지만, 전문가들의 입장에서 많이 풀어쓴 것으로 보인다. 
그래도 잘 모르던 분야에서 이런 흐름으로 과학기술이 발전하고 있다는 사실을 깨닫는 시간이다.

아래에 인용한 문장과 소감을 덧붙였다. 

Chapter 1 우주과학

코로나19 시기에 관람객을 맞을 수 없어 시작했던 도서 발간을 통한 소통의 과정을, 모든 대면 활동이 회복된 상황에서도 지속하는 것은 과학관을 둘러싼 환경이 변화하고 있기 때문입니다. 저출생으로 인한 어린이, 청소년 관람객의 감소는 적극적으로 과학관 활동에 대해 대외적으로 알려야 한다는 필요성을 제기했습니다. (12p)

국립과천과학관도 저출생의 영향을 벗어날 수 없다. 
이곳의 역할 중 많은 청소년과 아이들을 포함한 일반인들이 과학기술과 친숙해지도록 하는 것이 중요할 것이다. 
사회 변화에 맞춰 이렇게 책을 통해 사람들과 소통하는 방법은 탁월한 선택이라고 생각한다. 

과학관은 과학을 문화로 즐기도록 제안하고 과학의 대중화 또는 대중의 과학화를 실현하는 공간입니다. 이는 과학 문해력 science literacy를 높일 뿐 아니라 과학 자본 science capital까지 쌓아가는 일일 것입니다. (13)

앞에서 역할을 언급했는데 '대중의 과학화, 과학의 대중화'란 말이 적절한 문구다. 
왜곡된 교육의 영향으로 배움의 본질을 벗어나 일방적인 의대 추구라는 기형적인 입시 시스템이 되었다. 
대한민국의 과학 자본은 점점 깎여나가고 있다. 
이런 시대에 이 책이 기여하는 바는 작지만 중요하다. 

루빈천문대는 넓은 시야각의 장점을 살려 3일에 한 번씩 남반구 하늘 전체를 스캔한다. 하늘에서 같은 영역을 3일 간격으로 재관측해 연간 같은 곳을 100번씩 관측하는 것이다. 이 자료를 합치면 관측 시 발생하는 다양한 잡음이 상쇄되어 점점 더 좋은 신호를 얻을 수 있고, 최종적으로 현재까지 가장 완성도 높은 전천 관측 자료인 슬론디지털스카이 서베이 Sloan Digital Sky Survey, SDSS보다 3등급 이상(15배 이상) 깊은 자료를 받을 수 있을 것으로 기대된다. (31)

루빈천문대의 장점과 어떻게 완성도가 높은 천체 자료를 만드는지 보여준다. 
하지만 문장만으로는 알듯 모를 듯하다. 
이런 것은 과천과학관을 직접 방문해서 듣고 보는 것이 필요하다. 

1781년 허셜이 천왕성을 관측한 망원경은 뉴턴식 반사망원경이었고, 1846년 르베리에와 애덤스가 해왕성을 발견하기 위해 사용했던 물리법칙은 뉴턴의 만유인력이었다. 보이지 않던 우주가 아주 크게 확장되던 최초의 순간에는 늘 뉴턴이 있었다. (40)

인류의 과학기술의 발전에 뉴턴이 얼마나 혁명적인 기여를 했는지 정리한 문장이다. 
반사망원경, 만유인력... 

인류는 '모르는 것'에 대한 탐구를 이어나가며 '깨달음'의 파도를 만끽한다. 아득히 먼 곳에 있어서 우리 손이 닿기까지 많은 연구, 기술 개발, 자본과 기다림이 필요한 얼음 거대행성 탐사지만, 이 탐험은 이제까지 알 수 없었던 참신한 정보를 선물해 줄 것이다. (51)

사람이 성장하는 시작은 모르는 것에 대한 호기심이다. 
호기심을 해소하기 위해 탐구한다. 
포기하지 않고 탐구를 이어간 끝에 '깨달음'을 얻는다. 
그리고 성장한다. 

화성 샘플 회수 프로그램 Mars Sample Return, MSR은 세 가지 주요 임무로 나누어진다. 첫 번째는 화성 현지에서 샘플을 채취하고 보관하는 임무, 두 번째는 수집한 샘플을 회수해 화성 궤도로 올려 보내는 임무, 세 번째는 궤도에서 샘플을 포집해 지구로 귀환시키는 임무다. (55)

인류에게 화성에 도달하는 것도 쉬운 일이 아니다. 
하물며 인류의 한정된 수명을 고려했을 때 화성에서 샘플을 채취해서 다시 지구로 돌아오는 여정은 획기적인 일이다. 
이런 일이 진행되고 있다는 사실에 놀랐다. 
지구도 넓지만 화성을 목표로 해서 계획하는 구상에서 지구는 아주 작은 행성일 뿐이다. 

NASA가 자금을 지원하는 '소행성 지상 충돌 최종 경보 시스템' 아틀라스 Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System, ATLAS의 남아프리카공화국에 설치된 장비에 포착된 것이다.  아틀라스는 지구근접천체 Near Earth Object, NEO 중 지구에 영향을 주는 소행성을 자동으로 감지해 크기와 경로 등을 측량하고 조기 경보를 한다. (65)

지구에, 대한민국에, 수도권에서 반복되는 일상을 살고 있는 존재에게 지구밖의 이야기는 꿈속의 이야기처럼 들린다. 
더구나 소행성이 지구와 충돌하지 않도록 선제적으로 아틀라스라는 조기경보 시스템이 있다는 사실을 알게 되었다. 
국가와 인종, 민족을 떠나 인류가 단결할 때 인류의 발전은 무궁할 수 있다. 
반대의 경우는 디스토피아가 될 수도 있다. 

Chapter 2 생명과학

X염색체가 Y염색체보다 훨씬 크므로 가진 유전자의 양이 많을 것이라고 쉽게 예상해볼 수 있다. 실제로 X염색체에는 다양한 유전자가 존재한다. 그러나 놀랍게도 성 결정과 관련 있는 유전자는 거의 없다. 성 결정은, 특히 '남성'에 관한 결정은 Y염색체상에 있는 성 결정 부위, SRY의 유무에 의해 결정된다. SRY 유전자는 Y염색체상에만 존재한다. SRY 유전자가 존재하면 남성, 없으면 여성이 된다. (82)

크기는 X염색체가 훨씬 크지만, 성을 결정하는 것은 작은 Y염색체다. 
특히 염색체상의 성 결정 부위인 SRY는 Y염색체에만 존재한다. 
그래서 Y염색체 즉 SRY 유전자가 있으면 남성이 된다. 
고등학교 시절 배웠던 지식에서 한 걸음 더 나아갔다. 

사람에게도 성염색체 수 이상으로 인한 유전 질환이 존재한다. 대표적인 예로는 X염색체를 하나만 가지는 터너 증후군, X염색체를 3개 가지는 초여성 증후군, XXY를 가지는 클라인펠터 증후군, XYY를 가지는 초남성 증후군(제이콥스 증후군) 등이 있다. 유전 질환으로 분류되기도 하나, 상염색체 이상 질환에 비하면 이들은 상대적으로 덜 치명적인, 완화된 증상을 가진다. 질병에 따라 완벽한 무증상은 아닐 수 있으나(각자 특징적인 증상이 있다), 대부분은 생존에 치명적이지 않아 일반적인 수명만큼 살 수 있다. (85)

성염색체 수에 이상이 있는 것도 일종의 질환으로 정의된다. 
하지만 상염색체에 이상이 있는 질환보다는 생존에 덜 치명적이다. 
이런 사실은 평소에 몰랐던 부분으로 책을 읽는 성취감을 느끼는 순간이다. 

Y염색체는 인간이 가진 22쌍 상염색체와 1쌍의 성염색체를 통틀어 크기가 가장 작지만, 당시 절반 정도의 염기 서열만 알아냈다. 염색체의 크기가 가장 작다면 염기의 수도 적을텐데 왜 모두 밝혀내지 못한 걸까? 이에 대한 답은 Y염색체 염기 서열의 특징과 시퀀싱(염기 서열을 읽어내는 것) 절차를 살펴보면 이해할 수 있다. 다른 염색체에도 동일한 염기 서열이 반복되는 부분이 존재하지만, Y염색체는 반복되는 부분이 훨씬 더 많다. (86)

Y염색체는 가장 작지만 아직까지 염기 서열을 모두 파악하지 못하는 어려움을 보여준다. 
이 문장도 모두 이해하기는 어려웠다. 
하지만 Y염색체가 염기 서열이 반복되는 부분이 아주 많기 때문이다 정도로 알아두자. 

이번 Y염색체 해독에는 나노포어 시퀀싱Nanopore sequencing이라는 기술을 활용했다. 나노 사이즈의 작은 막에 DNA 단일 가닥을 통과시키면서 염기 서열을 읽는 방식이다. (87)

인간은 장벽을 만나면 새로운 길을 찾아낸다. 
인류의 창의력의 힘이다. 
나노포어 시퀀싱은 그 결과물이다. 
인류에게 희망이 있는 이유다. 

두 번째 포스팅으로 이어진다.

https://bandiburi-life.tistory.com/2793

[1027]2025 미래 과학 트렌드 ②_화학과 과학기술_HBM이란

 

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독서습관1027_2025 미래 과학 트렌드_국립과천과학관_2024_위즈덤하우스(250326)

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