KIST에서는 5월 가정의 달을 맞이하여, 인근 성북장애인복지관과 합동으로 발달장애 아동 및 청소년 40명을 초대하여 우리 원 잔디구장에서 “성북드림놀이터 season 4”를 개최하였다.

 

‘발달장애’란 선천적 또는 발육과정 중 생긴 대뇌 손상으로 인해 지능 및 운동발달 장애, 언어 발달 장애, 시각, 청각 등의 특수 감각 기능 장애, 기타 학습장애 등이 나타나는 증상을 말한다. 이번 행사는 놀이활동과 체험활동을 통해 평소의 긴장과 스트레스에서 벗어나 정신적, 육체적 즐거움을 느낄 수 있도록 하며, 아동들의 모험심과 체력증진을 통한 면역력 강화, 신체조정 능력을 향상시키기 위해 기획되었다.

 

성북장애인복지관 관장님이신 선재스님의 인사말씀과 더블어 장애아동뿐 아니라 봉사자분들께서도 함께 즐기고 안전한 행사가 되기를 바란다는 의공학연구소 양은경 소장님의 당부말씀이 있은 후, 신나는 성북 드림놀이터 season 4가 시작되었다. 

 

 

 

봉사자와 발달장애 아동들이 1:1로 매칭이 되어, 물총싸움, 풍선 높이 쌓기, 색깔카드 뒤집기, 에어방방, 볼 풀장, 페이스페인팅, 풍선아트 등 다양하고 재미있는 미니 운동회 형식으로 아이들 뿐 아니라 봉사자들도 동심으로 돌아가 한바탕 함께 즐기고 뛰어 놀 수 있었던 유익한 시간이 되었다.

 

 

간혹, 몇몇 친구들은 봉사자 짝꿍을 쳐다보지도 않고 한가지에만 집중하거나 하염없이 뛰어다니는 친구, 축구골대에서 지칠 줄 모르고 볼을 차는 친구, 혼자만의 대화를 하는 친구도 있었지만, 사전 친구들의 정보 숙지로 당황하지 않고 차분히 아이들과 대화 및 아이들의 눈높이에 맞춰서 활동을 해주신 봉사자 모든 분들께 감사와 헤어짐의 아쉬워하는 친구들에게 성북 드림 놀이터 시즌 5에서 다시 만날 것을 약속하며, 아쉬운 행사를 마쳤다.

 

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독일 현지의 여러 가지 생생한 뒷이야기들을 독자들과 공유하고 싶은 호기심에 든 첫 펜, 오늘은 최근 개막한 ‘2018 러시아 월드컵 - 챔피언 독일의 패배’에 대한 이야기에 대해 소개하고자 한다.


‘뒷이야기’라고 붙인 이유는 독일 축구에 대해 한국/독일 언론의 기사로 쉽게 접할 수 있는 내용들이 아니라, 실제 길거리에서 만나는 독일 축구팬들의 생각, 이를 현장에서 듣고 느끼는 한국인들의 관점에 대해 공유하는 시각도 의미 있다고 생각하기 때문이다. 


‘전차군단’, ‘월드컵 우승 트로피 4개’와 ‘FIFA 랭킹 1위(18년 6월 기준)로 대변되는 독일은 두말 할 나위 없는 축구 강국이다. 도저히 약점이라고는 찾기 어려운 완벽한 팀으로 각종 언론에서 소개되며, 이에 한국 및 독일 양국의 대표적인 기사 내용들을 정리하자면 아래와 같다.


■ ‘한국 언론’ : 독일은 현 스쿼드로 16강, 8강, 4강을 진출하냐 마냐가 아니라 우승을 하느냐 마느냐로 판단될 것

■ ‘독일 언론’ : 뢰브 감독, 팀정신 부재, 불완전한 조직력 등 무수한 문제점 안고 러시아행


무슨 생각이 스쳐지나가나? 그렇다. 독일 대표팀을 평가하고 바라보는 온도 차가 양국 간에 있다는 것을 어느 정도 느낄 수 있다.


그럼 도대체 이게 뭘까 축구팬 입장에서는 좀 갸우뚱하기도 한데, 독일 언론이 자국 대표팀에 대한 기대치가 워낙 높아서 충족을 못 시켜서 그런 건지, 아니면 독일인 특유의 항시 부정적인 사고와 최악의 상황을 먼저 생각해보는 태도가 기자의 펜을 통해 담기게 된 것인지 궁금하기도 하다.


다시 주제로 돌아와서, 필자가 소개하고 공유하고 싶은 주제는 독일 축구팬들은 독일 축구에 대해 과연 어떤 생각들을 하며 관람할까?로 이에 대한 생생한 이야기를 현장에서 듣고 싶어 6월 17일 일요일, 독일 현지시각 17시에 열린 독일-멕시코와의 조별예선 첫 경기를 관람하러 KIST 유럽연구소가 위치한 독일 자브뤼켄(Saarbrücken)시의 젖줄인 자르강의 강변으로 길거리응원을 나섰다. 


 

 


먼저 길거리 응원 장소의 분위기를 평하자면, 한국의 길거리 응원과 굉장히 유사한 분위기이고, 차이점이 하나 있다면 단체로 응원가를 부르며 적극적으로 응원하는 응원객이 없다고 봐도 무방할 정도로 독일인들은 차분히 관람하는 스타일이구나를 느낄 수 있었다.


이번 러시아 월드컵에서는 독일, 멕시코, 스웨덴, 한국이 같은 조에 편성이 되어있어 조별 예선에서 서로 만나게 되는 바(마지막 경기), 이에 우호적인 인상을 주고 싶어 독일, 한국 국기를 지참하고 유럽연구소 이정용 인턴생과 함께 양볼에 독일 국기문양 타투를 하고 가니, ‘얘네 봐라’라는 독일인들의 시선이 꽤나 많이 느껴졌다. 결국은 이로 인해 상호간 인상도 많이 좋아지고 뒤에 소개할 현장 인터뷰에서도 가점 요소가 되는 좋은 계기가 되었다.

 

 

본론으로 들어가자면, 경기 결과가 핵심이 아니니 먼저 결과부터 언급하는 게 좋겠다. 조별리그 1차전, 독일-멕시코간 조별리그 첫 번째 경기는 0대 1로 멕시코가 승리했다. 독일 해설진들의 표현을 그대로 빌리자면 한마디로 ‘unerwartet (=unexpected)’. 경기를 풀어가는 과정도 좋지 않고 결과도 최악인 경기라고 혹평을 일삼았다. 멕시코와 비겨도 쓴 소리를 들을 판국에 오히려 졌으니, 이러한 상황은 한국 언론 뿐만 아니라 독일 언론에서도 쉽게 떠올리지 못했었나보다. 하긴, 지난 대회 우승국이고 모국의 선수들, 후배들일텐데...


90분간의 경기 도중 주목할 점은 길거리 응원 현장 반응이었다. 무서울 정도로 차분하고 조용했다. 선수간 전반적으로 호흡이 맞지 않을 때나, 전반 35분 멕시코 선수에게 골을 먹힐 때도 다들 흥분하기보다는 스크린 화면을 향해 손을 뻗으며 ‘말도 안 돼’, ‘이럴 줄 알았다’는 반응 뿐만 아니라 ‘몸값이 수천만 유로인 선수들이 이 수준이라니...’라는 자조석인 목소리도 들렸다. 필자가 자리잡은 테이블 근처에 적당히 흥분수위 조절하며 관람하는 2명의 독일인들이 보이길래 눈여겨 보았다가 맥주 두 잔을 들이밀며 인터뷰를 요청했다. 주제는 ‘독일인이 바라보는 독일 축구’.

 


인터뷰에 응한 Kevin Schmitt씨와 Sebastian Lohr씨는 필자가 들고 온  한국국기와 독일국기를 먼저 보더니 미소를 머금으며 양국(독일, 한국)이 동시에 16강에 올라갔으면 한다는 소망을 하며 이야기 보따리를 풀기 시작했다.


위에 언급했던 독일 언론의 ‘독일 대표팀 부정적 평가’에 대한 사견을 물으니, “한국인들이 이번 독일 대표팀도 우승 후보로 거론해주는지는 미처 몰랐다”며 “본인을 포함한 많은 독일인들이 근래부터 상당히 부정적인 입장으로 돌아섰다고 생각하는데 월드컵 개막 전 수차례 평가전에서의 졸전, 선수 간 불협화음이 본선에서 언젠가는 이러한 좋지 않은 결과로 나타날 것이라는 예감이 들었다,

오늘 이 경기를 함께 하는 모든 독일인들은 독일이 단순히 패배하여 침묵한 게 아니라, 평상시 우리 스스로 우려하던 부분이 터졌기 때문에 자조하고 자멸하는 모습으로 나타난 것‘이라고 한국인인 나에게 설명해주었고, 덧붙이는 말로 “그럼에도 독일은 반드시 조별리그를 통과할 것이라 믿는다’고 ‘한국에도 좋은 결과가 있길 바란다’며 섬뜩한(?) 덕담을 해주었다. 정답게 서로의 국기를 들며 우애를 다졌다.


 

 

(그 와중에 짤막 문화차이 : 다른 인터뷰어인 Sebastian Lohr씨는 인터뷰는 응하되 개인정보보호를 이유로 사진은 거절했다. 독일은 정말 이런 일이 비일비재)
오늘 이후 독일 패배에 대한 한국 및 독일 양국 언론의 관점의 차이에 대해서도 주목해볼만 하다. 느낌상으로는 아래와 같이 소개가 되지 않을까 궁금증을 일으키게 하는 혼자만의 예상을 해본다.


■ ‘한국 언론’ : 잠깐 미끄러졌지만 우승 후보는 우승 후보, 남은 경기가 더 치열해질 것
■ ‘독일 언론’ : 무기력, 실수 투성이, 이대로는 희망 없어


독일인에 대한 한국인의 고정 관념은 크게 ‘시간 약속 철저’, ‘정직성’으로 정리할 수 있다. 하지만 필자는 이에 ‘부정적 사고’도 추가해볼 것을 추천한다. 이들은 생각보다 생활의 많은 면에서 부정적이다. 어느 분야든, 독일인들은 매사 자신감과 실력을 겸비하고 있어 상황에 대처해나갈 수 있음에도 말이다.


특정 기대치가 높아 이에 도달하지 못할 때 나오는 아쉬움과, 어떤 상황 자체를 애초부터 부정적 관점으로 보는 것은 성격이 상이한데 이번 독일 대표팀의 첫 경기 패배에서 살짝 엿볼 수 있었던 독일의 모습은 후자였던 듯 하다.

 

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#술테마파크, #자동차는 필수템, #인생샷, #허세작렬, #마지막

 

1. 전북여행의 시작 완주

 

  전북여행기를 처음 작성할 때, 사람들이 전주는 알아도 전북의 다른 여행지도 많이 알고 있을까? 하는 생각이 들었다. 그냥 내가 다녀온 곳들 중에 재밌었던 곳들 몇 군데를 소개해야겠다고 생각했는데, 여행기를 작성하면서 전주 말고도 부안, 임실, 남원, 김제, 군산, 순창 등 전북에는여행할 만한곳들이 많다는 것을 알게 되었다. 여행계획을 짜는 금요일 저녁에는 잠이 안 올 정도로 신나고 흥분되었다. 전북에서 살아서 인지 어느새 전북은 내 고향이 되었고, 우리고장 전북이 너무나 좋고 사랑스러웠다. 이 여행기를 읽는 독자들도 이 글을 통해 조금이나 나와 같은 생각을 했으면 좋겠다.

  마지막 전북 여행지는 전라북도 완주이다. 1편 고창편에 언급했듯 완주는 전주를 감싸는 길고 넓은 지역이다. 그래서 완주에서 조금만 가면 익산, 조금 더 가면 전주, 더 가면 진안이라고 할 정도로 많은 곳과 접해있다. 어떻게 보면 완주라고하기에 애매한 곳들도 많은데, 우선 내가 인정한 완주군 볼거리를 소개하겠다.

 

고산 자연휴양림(http://rest.wanju.go.kr)

 

  첫 번째 완주투어 여행지는 고산 자연휴양림이다. 전북분원에서도 약 30~40분 정도는 가야 도착하는 곳인데, 자연휴양림답게 휴식과 힐링에 아주 좋은 곳이다. 이곳은 사계절이 모두 아름다운 곳이다. 봄에는 푸릇한 새싹, 여름에는 계곡물을 가둬 만든 천연 수영장과 에코어드벤쳐, 가을에는 운치 있는 카라반 캠핑과 겨울에는 생태학습장까지 있어 가족들과 함께 할 수 있는 최고의 휴양지이다.

  특히 에코어드벤쳐는 여름에 꼭 가봐야 할 완주 명소로 뽑힐 만하다. 휴양림의 높은 나무들 사이를 옮겨가며 모험을 즐길 수 있는데 가격도 저렴하고 아이들도 굉장히 좋아하는 프로그램이 있다. 또한, 저렴한 숙박시설도 잘 갖추고 있다. 다만 겨울을 제외하면 숙박시설이 늘 만실이라 이용하기 어려운 점이 있다. 그리고 여름에는 아이들과 함께 온 가족들이 많아서 이용에 주의를 기울여야 한다.

 

대한민국 술테마파크(http://www.sulmuseum.kr)

 

 

  물방울처럼 퍼져나가는 술을 형상화한 특이한 메인 건물을 가진 술테마파크는 5만여 점의 유물을 통해 태곳적부터 현대까지 우리나라 술에 대해 전시한 곳이다. 유물전시관, 입체영상관, 술 역사관, 향음체험관 등 다양한 전시·체험관이 있어 입구부터 출구까지 감탄을 연발하기 충분했다. 실제 체험 코스는 약 1시간 30분 정도 소요되고, 건물 밖에 수풀미로와 야외공원이 있어 박물관 관람 후 소풍을 다녀오기에도 좋다.

  또한 체험프로그램이 있어서 가족과 함께, 친구들과 함께 특별한 추억을 쌓기 아주 좋은 곳이다. 이 중 눈에 띄는 체험은 전통주를 직접 빚고 발효시켜 나만의 전통주를 만드는 프로그램이다. 하지만 4~5명 정도 인원이 있어야 프로그램을 진행하고, 주말 및 공휴일은 오후 2, 4시만 진행한다는 제약이 있고, 15,000원의 체험비가 든다. 이 밖에도 맥주나 와인 만들기 프로그램도 있어서 커스텀 술을 직접 만드는 재미를 느낄 수 있는 곳이다.

박물관 초입에는 담배역사 박물관도 있다. ·담배 박물관이 함께 있으니 묘하게 어울리기도 하다. 호기심 많은 사춘기 청소년 자녀들을 데리고 이곳에 와서 조금이나마 호기심을 풀어주는 것도 좋은 교육이 될 거 같다.

  곳곳에 입체그림들이 많아 재미난 사진들도 많이 찍을 수 있고 주점 재현관에서는 마네킹들과 실감나는 사진들도 찍을 수 있다.

 

소양면 카페(두베 : http://www.stayhanok.com, 아원 : http://awon.kr)

 

  전북 여행을 하면 직업병인지 먼저 사진부터 찍는 버릇이 생겼다. 그런데 유일하게 사진을 안 찍은 곳이 있는데 바로 완주군 소양면에 있는 카페가 그렇다. 그래서 각 홈페이지에서 사진을 퍼왔다.

  먼저 소개할 카페는 카페 두베라는 곳이다. 이곳은 완주군청내 어울림카페를 발견하면서 알게 되었다. 어울림카페는 두베카페의 2호점 격인데 실로 비슷하다. 정문을 들어가기 전 직사각형 연못에 징검다리는 어울림카페와 두베카페의 건축가가 같은 사람이라는 걸 증명하는 듯하다. 두베카페의 맞은편에는 한옥 호텔이 있는데 현대적인 두베카페에서 예스러운 한옥을 보며 마시는 커피 한 잔은 나에게 허세의 끝을 느끼게 해주었다.

  카페 두베의 모습

  두 번째 카페는 아원이라는 곳이다. 아원은 두베카페처럼, 또 다른 느낌으로 한옥 고택 생활관과 미술관이 공존하는 곳이다. 아원(我園)은 경신년에 지어진 경남 지준의 250년 된 한옥을 완주군 소양면으로 옮겨와 이축한 한옥이다.

  아원은 입구부터 특이한데, 좁은 노출식 벽면을 따라 조금만 걸어가면 넓은 미술관이 보인다. 피아노와 현대적인 그림들이 전시되어 있고, 여기저기 앉아서 쉴 수 있는 의자와 탁자가 있다. 여기서는 조금 비싼 음료를 시키면 어디든지 구경할 수 있다. 입장료라고 생각하면 비싸단 생각은 안들었지만 차라리 입장료를 받았으면 좋겠다는 생각도 들었다-두베에서 커피 한잔을 먹고 나니 또 마시기 힘들었다-. 이곳의 인테리어는 여성분들이 굉장히 좋아할만하다고 생각될 만큼 잘 꾸며 놓았다. 좌식도 있어서 여행의 피로를 두 다리 쫙 뻗고 조금이나마 풀 수도 있다. 피아노도 있는데 누구나 칠 수 있다고 한다. 동행한 나의 그분(?)은 피아노를 잘 치는데 이곳에서는 피아노 음색이 더 특별하게 들리는 거 같다.

  카운터 옆으로 높은 계단을 올라가면 기다리고 기다렸던 아원이라는 한옥 고택이 있다. 이곳도 숙박을 할 수 있는데, 가격이 만만치 않다. 이곳에서 바라보는 경치는 가히 최고라고 말할 수 있다. 아원에서는 종남산 산자락이 훤히 보이고, 한여름에도 부는 시원한 산바람과 차가운 툇마루는 내가 산이 되고 산이 내가 되는 물아일체의 경지를 느끼게 해준다.

 

삼례문화예술촌(http://www.srartvil.kr/index.9is)

 

  완주군 삼례는 조선시대 호남 최대의 역참지(국가의 명령이나 문서를 전달하기 위한 교통, 통신기관으로 일종의 정류장)였으며 삼남대로와 통영대로가 만나는 교통의 중심지였다. 그러나 1876(고종 13) 조선과 일본 간에 체결된, 일본의 강압 아래서 맺어진 최초의 불평등조약인 강화도 조약에서부터 삼례의 슬픈 역사가 시작되었다. 쌀이 부족했던 일본은 호남평야의 질 좋은 양곡을 탐내기 산미증식 계획(1920년 일제가 조선을 일본의 식량공급지로 만들기 위해 실시한 식민지 농업정책)을 시작했다. 일본은 군산, 목포 등에 항구를 개항하고, 호남평야의 미곡을 일본으로 반출하는데 인근 군산, 익산, 김제와 더불어 삼례도 양곡 수탈의 중심지였다고 한다.

  삼례문화예술촌은 조선시대의 양곡 임시보관소였는데 해방 후 농협이 인수하여 양곡보관소로 관리하였다. 창고 건물은 2010년까지 양곡창고로 사용되다가 전라선 이설작업, 저장 기술 발달 등으로 그 기능을 잃었지만 완주군에서 문화예술공간으로 재탄생 시켜 많은 관광객들을 모집하고 있다. 입장을 위해서는 무인 발권기에서 또는 안내소에 입장료를 구입해야 한다. 성인은 2천원인데 지역주민은 50%할인을 받기 때문에 지역주민인 나는 천원만 내고 입장하였다-은근 이런데서 기분 좋다-. 삼례는 공기 좋고 물 맑기로 대한민국에서 손꼽히는 곳이라 예부터 맹꽁이가 많이 서식하였다고 하는데 그래서인지 예술촌 야외에 맹꽁이가 심심찮게 보인다.

  이곳은 5개의 테마로 이루어진 미술관을 돌 때마다 스탬프를 찍어주는데, 스탬프 5개를 다 모으는 재미도 쏠쏠하다. 비쥬얼 미디어 아트 미술관은 지역 신진작가들의 개성 넘치는 예술 작품들은 전시하는데 신기하고 재밌는 작품들이 많이 있다. 책박물관은 북디자인의 변천과정을 볼 수 있는데 향수를 자극하는 곳이라 부모님을 모시고 가면 참 좋아하실 거 같다. 이곳은 우리나라 최초의 무인 서점이 있는데 이곳에서는 50년도 더 된 책도 살 수 있다. 이밖에도 디자인뮤지엄, 김상림 목공소, 책공방북아트센터가 있는데 주제별로 다양하고 흥미로운 작품, 체험이 있으니 모두 즐겼으면 한다.

 

삼례 문화예술촌백미는 오스라는 카페다. 예술공간안에 있는 카페답게 특이하고 감각적인 인테리어로 눈길을 사로잡는다. 커피도 꽤 맛있는데 그날따라 바리스타 자격증을 내세워 로스팅이 어쨌는지 원두가 어쨌는지 하며 허세작렬하게 되었다(이불킥X100). 커피도 커피지만 수제 케이크도 굉장히 맛있었다. 이곳에 온다면 아메리카노와 수제 케이크는 꼭 먹어봐야 한다. 여기 커피가 왜 맛있는지 나중에 알게 되었는데 굉장히 유명한 바리스타가 운영을 하고 있기도 하고, 이곳에서 월드바리스타 챔피언십 한국대표 선발전을 진행하기도 한다고 한다. 그래서 로스팅 기기 같은 맛있는 커피를 위한 시설들이 잘 갖추어져 있어 커피 잘알못들도 맛있다고 느끼는 커피가 나올 수 있다고 한다.

 

이렇게 나의 전북 여행답사기를 끝마친다. 아직 순창, 임실, 진안, 무주 , 장수 같은 많은 전북 여행지가 있지만, 이제는 오롯이 나만이 간직해야 될 거 같다. 이 여행기를 통해 전북에 대해 애착을 가지게 되었다. 이 글을 읽는 KIST 독자들만큼은 전북에 대해, 전북분원에 대해 한 번이라도 더 생각해주었으면 좋겠다.

 

그동안 읽어 주셔서 감사합니다.

 

 

*완주여행 꿀팁*

1. 꼭 놀러오세요.

2. 백궁가든(메기매운탕), 둥구나무집(새우탕), 건우리(소고기), 유성식당(피순대),

   골목집(한정식) 등등

3. 자동차 필수

 

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  1. Nahm 2018.03.27 14:53 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    김남윤 기자님, 다음에 삼례문화예술촌 꼭 가보고 싶네요~!! 전북 분원도요~!! 글 잘 읽었습니다~!! ^^

 

1KIST 전통문화과학기술연구단을 찾아서...한호규 박사님 편

 

RED GAYAGEUM : 소재와 기반기술 

 

 

한호규 박사님

세계화가 가속화 되고 사물인터넷(IoT), 빅데이터, AI(인공지능) 등의 기술을 기반으로 하는 4차 산업혁명이 도래하고 있는 현 시점에 문화와 과학기술의 융합은 시너지를 내며 상승곡선을 그리는 무한한 가능성의 아이콘으로 떠올랐고, 이것은 우리 일상으로 깊숙이 파고들어 불가분의 관계를 갖게 되었다. 이에 문화-기술에 대한 첫 번째 주제인 예술과 과학의 융복합 문화기에 대해 알아보고자 KIST 전통문화과학기술연구단을 책임지셨던 한호규 박사님을 만나보았다.

 

Q> 안녕하세요, 박사님. 문화-기술 중에서도 전통문화기술 분야를 연구하고 계신데요. 기사를 찾아보니 옻칠과 전통주, 4차 산업혁명 그리고 과학기술과 전통문화 융합연구의 지속적 지원으로 인한 신산업 및 새로운 일자리 창출 등에 관한 내용 등이 있었습니다. 기사화 된 이 주제들과 KIST 전통문화과학기술연구단의 주요성과를 토대로 질문 드리도록 하겠습니다. 관련 기사를 찾아보면 전통르네상스지원단이 여러 번 등장하는데, ‘전통문화과학기술연구단과는 어떤 관계가 있나요? 이 조직들의 탄생배경이 궁금하고, 또 어떤 체계로 연관되어 연구단이 운영되는지 궁금합니다.

A> KIST에는 오래 전부터 전통과학센터라는 조직이 있었습니다. 센터이름은 1997년부터 붙여진 것이고요. 그런데 사실 그 이전부터 우리 선배님들이 전통 관련한 것에 관심이 있었습니다. 말하자면, 국가에서 해야 하는 일 중에 하나로서 우리 과학기술자들이 해야 하는 일이 바로 전통과학이라고 생각한 것이죠. 그래서 이 전통과학전통과학센터에서 현재의 전통문화과학기술연구단에 이르기까지 그 맥이 유지되어 온 것입니다. 이러한 사명감을 바탕으로 전임 원장님이셨던 금동화 박사님께서 2013년에 ‘KIST의 우수한 분석장비와 인력을 활용하여 우리나라의 전통문화의 정체성을 확립하고 나아가 전통산업 발전을 도모하고자 과학기술정보통신부(전 미래창조과학부)에 새로운 연구사업을 제안했는데, 그것이 국가연구개발사업의 시초가 된 거죠. ‘전통과학이라고 하면 많은 사람들이 이해하기 힘들어 했기 때문에 여기에 문화라는 단어를 포함하여 전통문화과학기술이라는 이름을 탄생시킨 것입니다.

전통문화산업이라고 하면 장인들이 했던 옻칠, 방짜 유기(품질이 좋은 놋쇠를 녹여 부은 다음 다시 두드려 만든 그릇*), 도자기 산업 등을 의미하는데, 청국장 같은 식품까지도 포함될 수 있죠.

* 출처 : http://dic.daum.net/word/view.do?wordid=kkw000551058&supid=kku010377373 

2014년부터 과학기술정보통신부로부터 전통문화과학기술에 대한 기획과제가 선정이 되었고, 책임자는 도정만 박사님 그리고 저는 연구원으로 참여를 하게 되었던 것입니다. 그 기획에 의해서 20167월부터 정부로부터 예산이 지원되기 시작했고, 처음 4개의 연구과제(전통 공예, 건축 소재 기반 스마트 3D 프린팅용 소재 개발, 한국형 글로벌 장 건강 프로젝트, 전통 제철기술을 활용한 고강도·고인성 다층구조 소재 개발 및 상품화, 전통문화산업 R&D Platform 구축)가 선정되었습니다. 그 연구과제 중 하나가 이 전통르네상스지원단인데, 그 이름이 으로 끝나고, KIST 조직인 전통문화과학기술연구단도 이름이 으로 끝나기 때문에 헷갈리기 쉬운 거죠. ‘전통르네상스지원단(연구과제)’에서 하는 일이 일반 전통문화 산업체를 도와주는 역할을 하고 있기 때문에 지원단이라는 이름을 붙였습니다. 그래서 전통르네상스지원단과 우리 전통문화과학기술연구단(KIST)은 조직이 좀 다르다는 거죠. 전통르네상스지원단은 연구과제로서 일몰형 조직입니다. 프로젝트로 6년이 지나면 없어지는 것이고, 전통문화과학기술연구단(KIST)KIST 조직으로서 존속하게 되는 겁니다.

 

Q> 아 그렇군요. 그러면 전통르네상스연구지원단전통문화과학기술연구단의 역할이 중복되는 부분도 있겠군요?

 

A> 네 중복되는 부분이 많습니다. 일단 소속되어 있는 연구원들을 보면, 전통문화과학기술연구단 소속 연구원이 전통르네상스지원단 과제에도 참여하고 있는데, 이런 분들이 많습니다. 저도 그 중 하나죠. 연구내용으로 살펴보면, Spin-Off 라는 개념이 도입되는데요. 즉 전통문화과학기술연구단에서 기관고유사업으로 시행된 기초적인 선행연구가 전통르네상스지원단의 연구주제로 시행되기도 합니다. 기관고유사업 연구과제로 2013년부터 추진하다가 그 선행연구 결과를 과학기술정보통신부에 설명했습니다. 이 선행연구를 수행하면서 도출된 전통문화산업체에서 갖고 있는 애로기술을 우리 과학기술자들이 갖고 있는 과학기술을 바탕으로 문제점을 해결해 주고, 나아가서 전통소재와 기술을 바탕으로 신산업 창출을 할 수 있도록 앞으로 좀 더 조직이 커졌으면 좋겠다고 얘기했습니다. 이런 예를 들면서 정부의 도움이 필요하다는 것을 피력했고 과학기술정보통신부에서 이러한 우리 의견을 받아준 것입니다. 그래서 과제에 대한 예산을 받을 수 있었고 그게 앞으로 6년 동안(정확하게는 5.5) 계속되는 것입니다.

 

2016년 10월 4일, 전통문화연구개발사업 출범식, KIST

 

Q> , 이제 전통르네상스지원단과 전통문화과학기술연구단의 운영체계에 대해 확실히 이해가 되네요. 박사님, 그럼 전통문화과학기술연구단에서는 주로 어떤 일을 하시나요?

 

전통과학분야는 크게 발굴, 보존, 유지, 재현, 원리 규명 등으로 크게 구분할 수 있는데, 이 때 필요한 기술 분야를 연구한다고 보면 됩니다. 문화재청이나 국립문화재연구소에서도 비슷한 분야에 관한 일을 하고 있지만 우리는 소재와 기술부분에 큰 강점을 갖고 이 분야를 연구하고 있습니다. 또한 KIST에는 수많은 첨단분석 장비를 갖고 있는데 이들을 전통과학분야에 활용할 수 있습니다. 연구의 성공을 위해서는 전통문화산업 분야의 기술에 대해 알아야 합니다. 그래서 우리가 미니 워크숍이라는 것을 계속 개최하고 있는데, 우리가 생소한 분야, 예를 들면 전통 도자기 분야에서 일 하시는 분을 모셔서 세미나를 열기도 합니다. 그러면 우리가 열 시간 공부할 것을 그 분이 한 시간 만에 알려주고, 그 분야와 관련된 문제점을 파악할 수 있게 해줍니다. 또한 우리가 할 수 있는 일이나 해야 할 일에 대한 힌트를 주기도 합니다. 그런 미니워크숍을 포함해서 세미나를 작년까지 70여회 정도 개최했습니다. 저희는 처음 작업할 때 일단 전통문화기술기술분류부터 시작했습니다. 어떤 기획을 시작할 때, ‘기술분류는 굉장히 중요합니다. ‘기술분류를 하다 보면 중복되거나 빠진 부분이 나타나기 때문입니다. ‘전통과학기술분류현대과학기술분류와는 좀 달라요. ‘전통과학에서 취급하는 것은 주로 전통적인 일반 생활이기 때문이죠. ‘, , , 공예가 우리의 생활이라고 하면, 일부 산업이 더 포함될 수 있죠. 그러니까 농업이라든지 광업이라든지. 예를 들면, ‘()’ 하면 천연염료(염색) 또는 섬유, ‘()’ 하면 청국장. 이런 식이지요. 청국장은 식물성 프로바이오틱스거든요. 장 건강이 몸 전체의 많은 것을 지배한다고 해서 요즘 유행하고 있는 프로바이오틱스 말입니다. 그것이 대부분 유산균 제재로 되어있어요. 동물성, 즉 우유로부터 만들어지거든요. 그래서 개인적으로 식물성 프로바이오틱스가 나오면 좋겠다고 생각했는데 청국장이 바로 식물성 유산균인 것입니다. 그러니까 우리가 전통적으로 먹어온 청국장이 바로 식물성 프로바이오틱스의 소재가 될 수 있는 것이죠. 그래서 청국장으로부터 식물성 프로바이오틱스를 얻으려고 하는 과제가 현재 연구 과제 중에 하나로 들어가 있어요. 채택이 된 거죠. 옻칠도 대표적인 전통 소재 중의 하나인데 연구과제로는 아직 채택이 안 되어있고요. 현재 그것은 기관고유사업에서 연구를 진행 중에 있어요. ‘명유라고 했던 거 기사 많이 보셨죠? 전통적으로 사용했지만 현재 맥이 끊겼죠. 그래서 이 명유를 재현하고, 현대과학기술적인 방법으로 원리 규명을 하고, 나아가 현대 산업에 적절하게 사용할 수 있도록 응용연구를 해서 산업체에 넘기려고 저희가 지금 열심히 일을 하고 있습니다.

발효미생물산업진흥원 전시, 청국장

 

Q> , 정말 흥미롭네요. 우리나라 전통문화기술에 대한 의미 있는 연구가 이루어지고 있군요. 이 전통문화과학기술연구단과 관련해서 과학기술정보통신부 블로그에 게재된 글들을 찾아보면 네 가지 주제(한국전통문화 프리미엄 창출전략 관련 도자기, 인덕션 가열이 가능한 뚝배기 제작, 친환경적인 성격을 띤 상품, 두 번째로는 건강기능 식품, 섬유, 패션 분야 관련, 저염 조미료, 천연염색 디지털 프린팅 그리고 세 번째로 관광산업과 과학기술을 접목시켜 가상현실을 이용한 콘텐츠 문화재 체험, 네 번째로 이러한 전통문화산업 R&D 활성화, 기반 구축, 그리고 이런 전략들을 통해서 유통과 마케팅으로까지 이어지는 부분)로 정리되어 있었는데, 그 중 가장 제 눈길을 끌었던 것이 관광산업 관련한 것이었습니다. 전통소재와 VR 혹은 AR을 융합해 콘텐츠를 실감나게 제작하거나 옻칠이라든지 도자기라든지 이들과 관련된 여러 가지 상품개발에 주력을 하는 부분에 있어 이런 상품들이 나중에 어떻게 스토리텔링화 될 수 있는지, 이러한 방향으로도 생각하고 있는 부분이 있으신지 궁금하거든요.

 

A> 글쎄요, 우리가 하는 작업은 소재와 기술 쪽으로 집중이 되어있어요. 우리는 소재와 기술을 연구하는 과학자들이기 때문에 가상현실이라든지 그런 부분은 단지 현재 그러한 기술이 나온 것을 전통문화와 접목시킨 부분이라는 말씀을 드리고 싶네요. 완전히 전통문화를 위해서 가상현실이라는 기술이 나온 건 아니잖아요. 지금 스토리텔링 부분은 원리 규명이라는 부분이 있어요. 관광 상품화 하는데 있어 우리나라 스토리텔링에 관련된 기술은 굉장히 약합니다. 기반이 잘 안 되어있어서 그래요. 인사동에 가서 외국 손님한테 선물을 사줘야 하는데 가서 보니 살 게 없더라는 것입니다. 근데 일본을 가봤더니, 유럽에 가 봤더니 예쁜 게 너무 많은 거죠. 왜 그렇습니까? 그것은 우리나라가 디자인 부분이 부족해서이기도 하지만 디자인 이외에 소재 부분이 부족했기 때문에 그런 게 아닌가 하는 생각을 해봅니다. 우리 과학기술자들은 디자인 보다는 바로 소재의 개량이나 신소재의 적용, 나아가 현대 신기술을 접목하는 부분이 필요합니다. 예를 들어, 보석으로 나오는 것이 스와로브스키죠. 스와로브스키는 어느 날 갑자기 만들어졌나요? 누군가가 적절한 소재가 있으니 그걸 깎아서 보석처럼 만들었잖아요. 왜 그걸 만들었나요? 다이아몬드라든지 천연석을 보석으로 사용했는데 이것과 유사한 것을 인공적으로 그렇게 만든 거잖아요. 우리나라에서도 천연 자개를 공예품에 활용했습니다. 나전칠기가 대표적인 것인데 여러 가지 모양으로 오려서 장식효과를 낸 것이지만 자개라는 소재 자체를 바꾼 것은 아니죠. 과학적인 근거로 원리 규명을 한다면 여러 번의 시행착오(trial and error)’ 없이 임무를 완수할 수 있습니다. 여기에서 우리의 역할은 우리가 배웠던 지식을 잘 활용하는 것입니다. 전통산업에 기여를 한다는 측면에서 우리가 소재와 기술을 얘기했던 거에요. 또 다른 주제로는 잘 깨지지 않는 도자기가 있습니다. 도자기는 잘 깨지죠. 그리고 우리나라 도자기는 투박합니다. 독일의 자브리켄에 있는 KIST 유럽연구소 근처 도자기 공장에 가보니 도자기가 굉장히 얇고 디자인도 예뻤습니다. 그렇게 얇은 도자기가 깨지지 않게 어떻게 만드는가, 어떤 소재로 어떤 기술로 만들 수 있는가, 그런 것도 생각해야 하는 것이지요. 뚝배기 얘기를 해보죠. 부엌에서 가열하는 방법이 어떻게 변하고 있나요? 옛날에는 장작, 그리고 연탄불을 사용했죠. 그리고 가스레인지가 나오고. 전기레인지가 나왔죠. 지금은 인덕션으로 가고 있습니다. 인덕션은 전기레인지하고 다릅니다. 아시죠? 인덕션은 열판 위에 손으로 만져보아도 전혀 안 뜨겁죠. 근데 여기에 금속이 있는 솥을 갖다 놓으면 뜨거워지죠. 앞으로 열원에 대한 기술은 그렇게 변하고 있어요. 뚝배기는 연탄불이나 전기불로 가열되는데, 인덕션으로는 가열할 수 없지요. 그런데 뚝배기가 우리 생활에서 없어지는가 하면, 아닙니다. 아직까지 된장은 뚝배기에다 끓여야 해요. 그래서 가정에도 있고, 설렁탕 집에서도 여전히 사용하고 있습니다. 한마디로, 뚝배기에다가 음식을 줘야지 제 맛이 난다는 얘깁니다. 그런데 문제는 뚝배기는 없어지지 않았고, 열원은 인덕션으로 변하고 있는데, 뚝배기는 인덕션이 안 된다는 겁니다. 왜 안 되나요? 바로 파라마그네틱이 없어서죠. 말하자면, 자석이 붙는 성질이 있어야 한다는 말입니다. 간단하게 설명하면 철 성분이 있어야 인덕션이 작동을 하거든요. 그런데 문제는 쇠를 넣은 뚝배기를 못 만든다는 거에요. 뚝배기 생산업체에서도 법랑이 나온 후부터 뚝배기가 없어질 줄 알았다는 거에요. 그런데 뚝배기 수요는 여전히 있더라는 말입니다. 그래서 뚝배기 만드는 업체에서 요청이 오는 거죠. 인덕션이 가능한 뚝배기를 만들어달라 그거였어요. 그럼 그 일을 누가 해야 되는가 하면, 그 일을 바로 과학기술자들이 해야 하는 거죠. 그리고 천연염색도 지금 주로 어디에 사용합니까? 스카프 이런 데에 사용하잖아요. 앞으로의 세상은 환경 친화적인 것, 건강에 좋은 물건을 원합니다. 천연염료가 은은한 색깔이 나서 보기 좋거든요. 선명하지는 않아도 말입니다. 그것이 사람들의 눈을 좀 덜 피곤하게 만들어 주죠. 그래서 앞으로는 천연염료를 많이 선호하게끔 되어있다는 얘기죠. 그런데 스카프에 천연염색을 하려면 어떻게 해야 하나요. 천연염료가 포함된 물속에 헝겊을 넣었다가 다시 빼서 말려야 해요. 아니면 고무줄을 묶어서 무늬 모양을 내든지 말입니다. 그런데 원하는 모양의 디자인을 천연염료로 만들 수 있습니까? 못합니다. 지금 입고 있는 옷들은 전부 프린팅을 한 것입니다. 천연염료로는 프린팅이 안 돼요. 왜 안 될까요? 현대 프린터에는 노즐이라는 게 있어서 그 속을 통과를 해야 해요. 아주 작은 구멍을 통과해야 해요. 그런데 천연염료의 사이즈가 너무 커서 노즐을 통과하지 못해요. 그럼 그것을 가능하게 하기 위해 이 일을 누가 해야 하는가, 바로 과학기술자들이 해야 한다는 얘깁니다. 천연염료의 사이즈를 작게 만들든지 아니면 천연염료에 맞는 노즐을 개발하든지 그렇지 않으면, 현재에 있는 노즐에 맞는 방법으로 뭔가 첨가물을 더 넣어서 만들든지 말입니다. 그렇게 하면 디자인한 형태를 그대로 인쇄할 수 있습니다. 사실 이것도 연구과제로 채택되어 수행 중에 있습니다.

스토리텔링과 관련해 더 자세히 예를 들어 봅시다. 한지를 뜰 때 보면, 전통적으로 황촉규라는 게 들어가죠. 식물의 뿌리인데 이 추출물을 한지를 뜨는데 섞는다는 것이죠. 추출물은 끈적끈적한 보습제처럼 생겼어요. 화장품에서 쓰는 보습제를 연상하면 됩니다. 보습제 역할을 하는 것들의 분자를 보면 분자에 OH기가 많습니다. 화학분자구조가 비슷한 것은 서로 비슷한 것끼리 잘 모이고 섞이게 됩니다. 한지를 뜨는 작업을 물속에서 하는데, 물의 분자와 잘 섞이는 분자 구조를 가진 것이 황촉규 추출물입니다. 이것이 펄프와 펄프, 셀룰로오즈와 셀룰로오즈가 같이 합쳐지는 역할을 하면서 동시에 적절히 분산 역할도 하지요. 그런데 한지 작업은 반드시 겨울에 해야 합니다. 왜 겨울에 해야 하냐면, 닥나무가 봄부터 자라서 가을이 되면 수확을 해서 그 닥나무 껍질이 그 때 나오기도 하지만 황촉규라는 것이 물에 들어가면 쉽게 가수분해가 돼서 황촉규의 역할이 없어져버려요. 그러니까 가수분해가 안 되게 하려면 찬물에서 할 수 밖에 없기 때문에 여름에는 못하고 겨울에 하는 거에요. 만약 여름에 그 작업을 해야 한다면 황촉규를 쓰지 않고 느릅나무 껍질을 썼을 거에요. 그런 식이거든요. 전통한지 제조에서 황촉규가 그런 역할을 한다는 것이 바로 스토리텔링이 된다는 것이죠. 물론 스토리텔링이라는 것이 역사적으로 혹은 인문학적으로 재미있게 설명하는 것도 있지만 어떤 사람들은 이공계적인 관점에서 생각하는 것을 원하기도 합니다. 특히 이공계에 관심이 많은 학생들은 그게 왜 들어갑니까? 황촉규가 무슨 역할을 합니까?” 이렇게 얘기를 하는 거죠. 그래서 황촉규가 겨울 밖에는 안 나오기 때문에 한지 작업은 겨울에 합니다.” 이렇게 대답할 수 있고, 그럼 황촉규 대체물질은 무엇이 있습니까?” 이런 질문이 나올 수도 있고 말입니다. 또 하나 다른 예로서, 옻칠을 하는데 있어서 나무 중에 장뇌나무라는 것이 있어요. 장뇌나무에서 나오는 천연추출물이 있습니다. ‘장뇌유라고 하지요. 그것을 어디에다 쓰는가 하면, 보통 옻은 붓으로 칠하니까. 붓자국이 남아요. 옻도 페인트의 일종이니까요. 그 붓자국을 없애는 데 쓴다는 거에요. 그러면 장뇌유가 무슨 역할을 하기에 그러는가, 장뇌나무에 관련된 주성분이 뭔가 하고 보니까 장뇌(camphor)’ 라는 것이 들어있는 거죠. 그래서 장뇌(camphor)의 역할이 뭔가 봤더니 표면장력을 낮추는 역할을 하는 것이었죠. 표면장력을 낮춘다는 것은 무엇을 의미합니까? 물을 떨어뜨렸을 때 표면장력이 높으면 물이 동그랗게 있는 것이고, 표면장력이 낮으면 물방울이 쫙 퍼지는 것입니다. 그러니까 표면 장력이 높으면 장뇌유가 들어있는 옻의 표면장력을 낮추어 붓자국을 없앤다는 것이지요. 그런데 그 장뇌(camphor)가 증기압이 비교적 높아요. 그래서 붓자국을 없애는 표면장력을 낮추어 붓자국을 없애는 작용을 한 다음에 증기압에 의해서 쉽게 증발해 버려 스스로는 다 없어져버린다는 것이지요. 그러니까 원인 규명이 재미있는 스토리텔링이 될 수 있겠다는 생각을 하게 되었습니다. 지금은 페인트 업체에서 여러 종류의 표면장력을 낮추는 물질을 사용하고 있으니까 우리나라에서 생산이 안 되는 장뇌유 대신에 다른 표면장력 조절제를 조금 넣으면 비슷한 역할을 할 수 있지 않겠습니까? 그러면 옻칠을 하시는 분들이 그런 소재를 가져다 목적에 맞게 잘 쓰게 되겠죠. 그런 것들이죠. 그것이 바로 원리 규명이라는 것입니다. 이런 일들이 전통문화산업을 하시는 분들한테 도움이 되고, 또 그것으로부터 신산업을 창출할 수 있다는 것이죠.

오방색 천연염료 추출분말

아까 말씀드렸던 천연염료를 사용하여 천연염색 프린팅을 한다는 것도 전통염색을 하시는 분들한테 도움을 줄 수 있을 것입니다. 완전히 천연염료를 소재로 사용하여 새로운 사업을 창출할 수 있는 거죠. 인덕션 가능한 뚝배기 만드는 것도 새로운 산업을 창출하는 거죠. 전통산업체 관련된 분들께도 도움을 드려 그분들의 소득향상도 이루어질 수 있는 부분이고요. 그러니까 우리가 전통산업발전과 신산업 창출이라는 투트랙으로 구분을 해서 추진을 하고 있는 거죠.

 

 

Q> , 이해하기 쉽게 설명해 주셔서 고맙습니다. 박사님 설명을 듣고 나니, KIST 전통문화과학기술연구단에서 수행하고 있는 연구는 소재와 기술 쪽으로 집중이 된 원리 규명으로써의 스토리텔링이라는 것을 이해하게 되었습니다. 또한 이러한 스토리텔링(원리 규명)을 통해서 신산업 창출도 기대할 수 있는 부분이 있다는 새로운 사실도 알게 되었고요. 그리고 또 한 가지, 박사님 말씀을 정리해 보면, 전통문화 소재 관련 AR 혹은 VR 관련 연구는 현재 이 곳 연구단에서 하는 주된 연구는 아니라는 말씀이시죠?

 

A> , 그건 이미 과제가 많이 있어요. VR 같은 경우는 현대 기술에 전통문화를 적용한 것뿐이에요. 워싱턴 D.C에 스미소니언 박물관을 지나가다 보면, 한군데에서 뿐만이 아니라 스스로 참여할 수 있는 여러 소재의 VR, AR 관련 콘텐츠들을 많이 보여줍니다. 현대과학기술과 접목된 아주 재미난 것들을 만들었어요. 우리나라에는 그런 게 없어요. 첨성대를 홀로그램으로 보여주는 것 밖엔 없고 본인이 참여를 해서 할 수 있는 게 거의 없다는 거죠. 국립과학관 같은 곳에 조금 있긴 하지만요. 그것이 우리 전통문화하고 같이 활용 되면 정말 좋겠죠.

 

Q> 아 그렇군요. 가까운 미래에 꼭 전통문화 컨텐츠와 함께 활용이 되었으면 하는 바람입니다. 박사님, 이름이 비슷한 GIST의 한국문화기술연구소나 KAIST에 있는 CT 대학원과 차별화 되는 KIST의 전통문화과학기술연구단의 특징은 무엇인지 궁금합니다. 그리고 우리나라에서 이렇게 기반 기술을 하는 곳으로는 유일한가요?

 

A> 유일합니다. KAIST CT 대학원에서는 홈페이지를 보니 주로 문화예술과 IT의 융복합연구가 대상이었습니다. GIST 한국문화기술연구소는 저희 연구단과 이름도 비슷해서 GIST에 계시는 분을 한번 모셔서 세미나를 한 적도 있었죠. 하지만 소재와 기술을 하는 곳은 저희가 유일하다는 것을 말씀드릴 수 있습니다. 그리고 저희는 현대분석 장비가 많거든요. 분석실에 가면 현대 첨단장비가 많아요. 그걸 전통문화 쪽에 활용을 하는 거죠.

 

AMS(가속기질량분석)기계

 

예를 들면 ‘AMS(Accelerator Mass Spectrometry, 가속기질량분석)’ 라는 기계가 있어요. 그것은 미량 분석을 할 수 있는 건데 보통은 분자까지 밖에 볼 수가 없습니다. 원자를 보지 못합니다. 그런데 그것은 원자까지도 볼 수 있는 그런 장비입니다. 이런 장비를 연대측정에 활용할 수 있습니다. 표면분석 장비도 저희가 많이 가지고 있기 때문에 그런 걸 활용해서 좀 더 계량 개선을 할 수 있다는 말입니다. 그것이 포괄적으로 보면 전통소재의 기술을 현대 첨단과학과 같이 융복합 한다는 의미로, 그것 외엔 다른 말이 필요 없는 거죠.

 

Q> 네 그렇군요. KIST 전통문화과학기술연구단은 우리나라에서 소재와 기술을 연구하고 현대분석 장비를 활용해 전통소재기술을 첨단과학과 융복합 할 수 있는 정말 의미 있고 중요한 역할을 수행하는 곳이라는 것, 이것이 전통문화기술연구단의 가장 큰 특징이라는 것을 알게 되었습니다.

 

 

RED GAYAGUM1화에서는 우리 전통을 지키려는 사명감과 모든 기술의 바탕이 되는 기반 기술에 열정을 쏟고 있는 우주를 닮은 KIST 전통문화과학기술연구단을, 빨강으로 물들어 반짝이는 우리나라 전통 악기인 가야금으로 표현하고 싶다. ‘삼국사기에 가야금은 이렇게 기록되어 있다**. “가야금의 윗부분이 둥근 것은 하늘을 상징하고, 아래가 평평한 것은 땅을 상징한다(上圓象天 下平象地).” “가운데가 비어 있는 것은 바로 육합(六合), 즉 하늘과 땅, ···북의 사방을 상징하고, 줄이 열두 줄인 것은 1년 열두 달을 상징한다.” 온 우주를 담고 있는 빨간 가야금의 가슴 저미는 소리가 어디선가 들려오는 듯하다.

  ** 출처 : http://100.daum.net/encyclopedia/view/154XX50900010

출처: https://blog.naver.com/pms6167/20005863717

 

 

ORANGE DAEGUEM  : 소재와 기반기술


전통소재와 기반기술을 융복합하여 스토리텔링화(원리규명) 한 전통문화과학기술의 일상 속 조우는 운명과도 같다. 현실과 마주하며 매력적으로 다가온 전통문화와 과학기술의 만남은 우리를 향해 고무적 손짓을 보내고 있는데... 이어서 4차 산업혁명에 관련한 전통문화산업의 일자리 창출, 전통문화(예술)와 과학기술의 융복합, 옻칠과 전통주, 3D 프린팅을 이용한 전통건축 소재의 활용, 대한민국 제5대 국세 제작 과정 등 국내 유일의 기반기술로 4차 산업혁명에 한 발짝 앞으로 다가 선 KIST 전통문화과학기술연구단의 빛나는 행보를 지금부터 본격적으로 조명해본다.
  

Q> 박사님, 전통문화의 기반기술과 관련된 기사를 찾아보면, 4차 산업혁명과 밀접한 관계가 있다는 것을 알 수 있습니다. 그래서 그것과 연계해서 ‘과학기술‧전통문화융합연구’ 포럼(2017년 6월9일) ‘과거에서 찾은 미래’에서 발표하신 내용에 대해 말씀 여쭙고 싶습니다. 또한 ‘과학가치화 및 새로운 가치 창출을 위해 과학기술과 전통문화 융합연구를 지속적으로 지원한다’는 내용에 대해서도 한 말씀 부탁드립니다.

 

A> 4차 산업혁명이 일어나면 기계가 그 모든 것을 대신하게 되고 점차 많은 직업이 없어지게 될 것입니다. 한 70%는 없어지고 새로운 직업이 30% 정도 나온다고 합니다. 100개 중에서 현재 70개 정도를 잃어버리고 새로운 직종이 30개 정도 나오면 한 40개 정도 갭이 생기는 거죠. 그냥 아웃라인을 얘기한 거예요. AI가 나오고 그러면 일단 직업이 없어지는 겁니다. 또 하나는 인간과 기계와의 구분이 없어진다는 것입니다. 많은 직업과 일자리가 없어지고 새로운 기술이 나옴과 동시에 기계가 인간을 대신하면서 인간성의 상실과 고립 등의 부작용이 예상될 수 있죠. 그럼 이러한 것에 대한 어떤 대안을 찾아야 하는데, 이때 무엇이 나와야 될 것인가에 대해 생각해봅시다. 저는 ‘전통문화’가 상당히 중요시 될 것이라고 생각이 됩니다. 왜냐하면 ‘전통문화’라는 것은 환경 친화적이고, 인간 친화적이기 때문이에요.

특히 공예 부분을 강조하고 싶은데, 제가 공예를 하고 있는 사람이어서 직접적으로 그렇게 느끼는지는 모르지만, 공예라는 것은 혼자 할 수 없는 거예요. 여러 명이 같이 해야 하는 것이거든요. 그래서 이러한 부분이 사람들에게 굉장히 효과적으로 다가갈 것이라고 생각이 돼요. 또한 사람들은 자신만의 개성을 찾고 싶어 하지 않습니까? 나랑 똑같은 옷을 입은 사람을 만나면 별로 기분이 좋지 않죠? 개성이 존중되기 위해서는 어떤 것이 좋을 것인가, 생각해 보면 결국 수공업 쪽이 좋을 거란 결론이 나옵니다. 나만을 위한 옷, 그럼 거기에서부터 일자리도 좀 나오지 않을까 그런 의미로 제가 얘기를 했던 겁니다.

 

오합발우(한호규 박사님 제작)

 

 

Q> 네, 그렇군요. 4차 산업혁명과 관련된 부작용에 대해 충분히 예상할 수 있는 부분인데, 이에 대한 대안으로 전통문화산업의 필요성을 언급해주셨네요, 정말 일리 있는 말씀이십니다. 이 전통문화산업에 관련한 일자리 창출에 대해서도 궁금한데요. 요즘 ‘백세시대’라 하는데, 퇴직 후 재취업 관련해서도 이 전통문화산업이 도움이 될 수 있을 거라는 생각이 드는데, 박사님 생각은 어떠신가요?

 

A> 네, 이게 마이너한 부분입니다. 사람들은 항상 뒷면을 보지 않고 핑크빛 무드만 보거든요. 4차 산업을 얘기할 때, 앞으로 세상이 어떻게 돼서 편한 세상이 되고, 그런 것에 관해서만 얘기하지, 뒷면에 숨어있는 얘기는 하지 않아요. 그 뒷면에 숨어있는 부분을 커버해줄 수 있는 것이 바로 ‘전통문화’일 것입니다. 왜냐하면 그것은 뿌리를 찾는 것이거든요. 앞으로 100년을 산다는데 65세 되어 퇴직을 하고 나면, 할 일이 있어야죠. 이미 영국에서는 공산품이 아닌 공예품만 사고 팔 수 있는 사이트가 있고 활성화되어있습니다. 우리나라도 그와 같은 것을 생각해서 시도해보면 좋겠다는 생각을 했습니다. 이건 연구과제가 아니라 하나의 사업입니다. 그래서 실제로 저희가 문체부에 이러한 내용을 제안했습니다. 이런 것들이 바로 정부출연연구소에서 한발 앞서가는 부분이죠. ‘전통문화산업’은 새 일자리를 창출하는 하나의 돌파구로 작용할 것입니다.

 

https://www.etsy.com/


 

Q> 네, 박사님 말씀을 듣고 나니 4차 산업혁명에서 ‘전통문화산업’이 정말 큰 비중을 차지할 거 같다는 생각이 드는데요. 전통문화 소재를 기반기술로 연구에 정진하시는 모습이 정말 멋집니다. 박사님, 이제 ‘예술’에 관한 이야기를 한번 나눠볼까 하는데요. 보통 사람들은 ‘문화’가 예술을 포함하고 있고 ‘문화는 예술이다’라고도 생각하는데요. ‘문화’라는 범주 안에 예술, 그러니까 ‘음악’과 ‘미술’이라는 부분들이 포함되어 있고, 전통문화과학기술연구단이 문화산업기술이기 때문에, 사람들이 ‘음악’이나 ‘미술’과 융합한 어떤 결과물을 기대할 수도 있을 거 같은데요, 이러한 부분이 있는지 궁금합니다.

 

A> 예를 들어, ‘명유’라는 부분에 대해서 얘기하고 싶은데, 조선왕조의궤에 보면 우리 조상들이 기록을 잘 해 놓았어요. 거기에 ‘명유’라는 얘기가 나오는데 ‘단청을 한 다음에 그 위에 명유를 칠하고 나왔다’라는 기록이 있습니다. 그런데 안타깝게도 ‘명유’는 지금 맥이 끊어진 상황입니다. 그래서 현재 문화재청의 단청 시방서(단청을 어떠한 방법으로 해야 하는지에 대한 프로토콜)에 ‘단청을 한 다음에 들기름을 발라라’ 이렇게 기록된 사실만이 남아 있어요. ‘명유’가 맥이 끊어졌기 때문에 시방서에 이렇게 기록이 된 것이지요.

그럼 ‘명유’가 무엇인지에 대해 알 필요가 있습니다. 우리가 보통 먹는 들기름은 볶은 깨에서 짠 겁니다. 기록에 옛날 조상들이 생으로 볶지 않은 깨에서 들기름을 짜서 거기에 황단, 무명석 그리고 백반을 섞어서 끓였다고 나와 있습니다. 이것이 ‘명유’입니다. 그런데 얼마동안 끓였는지, 몇 시간 동안 끓였는지, 몇 도로 끓였는지 기록되어 있지 않고 또 황단, 무명석 그리고 백반은 얼마만큼 넣어야 되는지에 대해서도 나와 있지 않습니다. 제조에 대한 구체적인 방법을 알 수가 없는 것이지요. 그래서 그것을 저희 연구실에서 똑같이 재현을 했어요. 그렇게 해봤는데 ‘신기하게도 되더라’는 말입니다. 그러면 우리가 왜 단청을 한 다음에 ‘명유’로 마감 칠을 했겠는가, 왜 칠 했겠습니까? 그게 기름이기 때문에 물기가 튀면 물기가 머금지 않잖아요. 말하자면 현재 우리가 알고 있는 발수제, 고어텍스 같은 겁니다. 방수제가 아니라 발수제 말입니다. 방수하고 발수는 뭐가 다른가요? 방수는 물이 안 새는 거고, 발수라는 것은 물이 튕겨나가는 거예요. 그러니까 방수제가 발수제 역할도 하겠죠. 그래서 거기에 그걸 발랐던 거예요. 그럼 발수제 역할을 했던 것이 그것만 있는가, 옛날에 제가 어렸을 때 무쇠 솥을 사용했거든요. 집에서 밥을 할 때 어머니가 그 무쇠 솥이 항상 뜨거울 때 들기름을 발랐어요. 뜨거울 때 들기름을 발랐다는 것과 명유를 끓였다는 것이 공통점이죠. 온도를 올려야 한다는 거죠. 그래서 뜨거울 때 이것을 발라야 합니다. 그럼 무쇠 솥에 왜 발랐나, 그건 녹슬지 말라고 바른 것이죠. 그것도 발수역할을 한 것입니다. 또 옛날에는 방바닥에 한지를 놓고 거기에다 들기름을 먹이곤 했는데, 걸레질을 하면 거기에 물이 닿으니까 그걸 한 것이거든요. 다 같은 원리인 거예요. ‘원리규명’이 된 것이죠. 그럼 본론으로 돌아와, 들기름이 성분이 뭐길래 그런가 성분을 찾아보니까 이게 식물성 기름인데, 식물성 기름 중에서 요오드값이 가장 높은 것이었죠. 요오드값이 높다는 게 뭔가, ‘이중결합’이 많다는 얘기에요. 그럼 ‘이중결합’이 많다는 얘기가 무엇인가, 그건 ‘산화(어떤 물질이 산소와 결합하는 과정)’가 잘 된다는 얘기에요. 현대기술로 해석하면 ‘산화적 고분자(Oxidative Polymerization)’라고 얘기를 해요. 그것은 바로 ‘산소’가 있어야 한다는 말이에요. 산소가 없으면 안 됩니다. 명유를 만들 때도 뚜껑을 열고 했죠. 솥에 들기름을 바를 때도 뜨거울 때 발랐고, 공기 중에 산소가 있으니까 그대로 된 거죠. 무쇠 솥을 하루만 안 닦아도 녹슬어서 빨개지거든요. 그래서 그런 현상을 방지하기 위해 이런 원리를 이용했던 것이죠.


보통 사람들은 그렇게 생각합니다. 그럼 그걸 이용해서 현대산업에 활용할 수는 없겠는가 하고 말입니다. 문화적으로 본다면 ‘단청’을 칠하는데, ‘단청’이 굉장히 비싸요. 절 같은 데 위에 올라와서 하려면 굉장히 어렵기도 하고요. 우리나라는 ‘절’만 ‘단청’을 칠하는 걸로 알고 있는데, 사실은 중요한 건물, ‘왕궁’이라든지 ‘경복궁’ 이런 데도 ‘단청’이 다 칠해져 있어요. 그런 건물 하나 칠하는 데 돈이 수억 원씩 들어가거든요. 그래서 ‘보존’을 위해 다음 단계로 ‘명유’를 칠하는 것이고요. 현대 기술에서 식물성 기름을 사용할 때는 ‘금속 촉매’를 쓴다고 알려져 있어요. 들기름에 무명석, 황단 등을 넣어 ‘명유’를 만들었는데, 여기서 무명석, 황단은 ‘금속 촉매’를 의미합니다. 하지만 현 시대를 살고 있는 우리는 환경 친화적인 것을 선호하기 때문에 현재는 ‘촉매’의 역할이 없는 들기름에 순수한 산소만을 결합시켜 만든 환경 친화적인 ‘명유’를 사용하게 된 것이죠. 놀라운 사실은 이러한 시도가 성공적이었다는 것입니다. ‘단청’을 칠할 때 이와 같은 환경 친화적 ‘명유’를 쓰는 것은 바로 문화(예술)적인 것에 기술이 더해져 ‘단청’을 보호하는 ‘보존’의 역할을 충실히 수행해 내는 중요한 의미를 갖게 되는 거죠.


또한, ‘명유’ 속에 방충제(벌레가 꾀지 못하도록 하는 약제), 방미제(곰팡이가 생기는 것을 방지하는 약제), 방염제(불이 나지 않게 하는 약제)를 섞어 칠하면 대상의 수명이 훨씬 연장되고, 미연에 불이 나는 것을 방지할 수 있는 부분이 있지 않겠나 싶어 우리가 현재 이것을 연구 계획으로 잡고 있어요. 그러면 이 ‘명유’를 단청에만 쓰나, 그건 아니거든요. ‘한옥’ 같은 것도 요새 많이 짓는데... ‘명유’가 투명하거든요. 그러니까 투명한 기름을 칠해서 한옥의 멋을 있는 그대로 즐길 수 있고 보존할 수 있습니다. 또 요즘 기업에 계시는 분들이 이 ‘명유’의 기술을 ‘빵도마’에 가져와 쓰고 싶어 해요. 옛날 도마는 칼자국이 났잖아요. 요새는 빵을 써니까 칼자국이 나지 않는 ‘빵도마’가 나왔는데, 이 ‘빵도마’를 물로도 닦고 해야 할 게 아닙니까? 그런데 문제는 칠할 페인트가 없다는 것이지요. 현재 사용되고 있는 것은 모두 환경 친화적인 것이 아니고, 현대 화학제품인 ‘폴리모’를 사용하기 때문에 문제가 있다고 합니다. 그래서 이 ‘명유’를 ‘빵도마’에 칠했으면 좋겠다고 이 ‘빵도마’를 가져와서 현재 우리 실험실에 있어요.

 

단청크린명유

                     

 

명유재현(남기달 박사님, 한호규 박사님)빵도마

 


Q> 네, 정말 대단한 기술을 재현하셨네요. ‘문화’ 라고 하는 것은 사실 포괄적인 개념인데요. 박사님께서 말씀해주신 부분은 문화의 범주에 드는 예술, 특히 ‘미술’에 관련된 것이라고 생각이 됩니다. 기술에 기반이 되는 ‘보존’의 의미에 미적인 부분이 더해진 거 같네요.
처음에 포럼에서 ‘옻칠’과 ‘전통주’를 소개 하셨는데, 이 전통문화소재인 ‘옻칠’과 ‘전통주’에 관한 기술에 관련해 하실 말씀이 있으시다면 한 말씀 부탁드립니다. 또한 우리나라 과학기술 발전 방향에 대해서도 말씀 부탁드립니다.

 

A> 지금 현재 7개 과제(전통 공예, 건축 소재  기반 스마트 3D 프린팅용 소재 개발, 한국형 글로벌 장건강 프로젝트, 전통 제철기술을  활용한 고강도·고인성 다층구조 소재 개발 및 상품화, 전통문화산업 R&D Platform 구축, 녹슬지 않는 유기 개발, DTP용 천연잉크 제조 및 디지털 프린팅 공정기술 개발, 복합종균 기반 차세대 전통 발효장류 개발)가 진행되고 있는데 7개 과제에 속하지 않은 것 중에 ‘옻칠’과 ‘전통주’ 분야는 앞으로 할만하다, 가능성이 있다고 생각한 부분이에요. 옻칠 부분은 제가 실무를 한 십년 정도 했기 때문에 그 옻칠 관련된 분들하고는 정말 가깝게 잘 지내고 있어요. 이 분야에서 우리가 할 일이 무엇인가를 생각했습니다. 중국에서 생산되는 옻칠의 98%는 일본이 수입을 해 간다고 합니다. 그것을 재가공해서 우리나라에도 팔고 있습니다. 과학기술을 근거로 개성 있는 옻칠을 제조하여야 한다고 생각합니다. 말하자면, 옻칠의 화학적 조성물의 분자수준에 의한 분석 및 물리적 성질을 잘 파악하여 용도에 맞는 적절한 상태로 만든다면 옻칠의 다양한 특성(고강도, 고광택, 접착력, 방수성, 내열성, 내구성, 내화학약품성, 절연성 등)을 살리는 고부가가치의 전통소재가 될 것이라고 생각합니다.

 

 그럼 전통주에 대해 이야기 해볼까요? 해외여행 다녀오는데 비행기에서 보면 맥주는 안 팔고 독한 술만 팔아요. 그건 가격이 비싸고 양은 적으니까 그렇죠. 거기에 왜 한국 술은 없을까요? 간단합니다. 인사동에 가서 살 게 없는 것과 똑같습니다. 그래서 기획자로서, 식품 연구원에서 전통주를 연구하시는 분한테, “귀국 비행기나 해외 비행기 외에 면세점에 들어갈 술 하나 개발하는 것이 어떤가”라는 말씀을 드렸죠. 거기에는 몇 가지 ‘요소기술’이 포함됩니다. 발효공정, 숙성기술, 포장기술, 향, 컬러 등의 ‘요소기술’과 함께 ‘스토리텔링’이 말입니다. 현재 전통주 만드는 사람들한테 기여를 할 것인지, 아니면 우리나라의 부를 창출하기 위해서 할 것인지 목표를 정해서 그걸 하게끔 의견을 제시했던 거예요.


 

옻칠 건축 내장제

삼성경제연구소(SERI)가 공동 개발한 SERI-PCNB(Presidential Council on Nation Branding) NBDO(Nation Brand Dual Octagon) 부문별 국가브랜드 지수를 살펴보면, 우리나라 ‘과학 기술’이 4위에요. ‘이미지’는 9위, ‘실체’로는 4위인데 말입니다. ‘전통문화’는 우리나라가 33위에요. ‘현대문화’는 9위이고요. 그러면 4위의 기술을 가지고 있는 것과 33위로 떨어진 분야를 이 전통문화과학기술로 융합해서 끌어올리자는 겁니다.

 
Q> 네, 정말 ‘옻칠’과 ‘전통주’는 개발 가능성이 기대되는 전통문화소재인 거 같습니다. 하지만 전통문화와 과학기술을 융복합했을 때 나타난 결과물로 인해 고부가 가치화 되고 신산업이 창출될 수 있는 긍정적인 부분이 있는 반면, 산업화가 되려면 이러한 결과물이 시장에서 차지할 수요와 공급에 대해서도 생각을 해야 할 부분이 있는 거 같네요. 또한 높은 경쟁력을 자랑하는 우리나라 과학기술을 상대적으로 순위가 밀려있는 전통문화와 융합해서 끌어올려야 하는 과제도 남았고요. 박사님, 이제 전통건축소재와 관련한 3D 프린팅 이야기를 해볼까 합니다. ‘KIST 전통건축 소재로 3D 프린팅을 이용해서 집을 짓다’라는 주제의 기사를 봤는데 이러한 활용이 가능한 건지 이 부분에 대해 궁금합니다.


A> 활용 부분에 있어서 원래 계획에 보면 우리나라의 건축은 ‘짜맞춤’ 한다고 해서 못을 박지 않아요, 서양은 크로스 형태에서 못을 박습니다. 근데 우리나라는 못을 하나도 박지 않고 ‘짜 맞춤’으로 해요. 고 가구는 전부 ‘짜 맞춤’이에요. X-ray 찍으면 못은 하나도 안 나와요. 근데 이런 것들을 3D 프린팅으로 한다는 얘기에요. 3D 프린팅이라는 것은 말 그대로 이렇게 척척 쌓는 거잖아요. 쌓으려면 소재가 있어야 되는 거고, 그 다음에 필요한 것이 접착제죠. 그 접착제를 지금 전통소재에서 찾는 것입니다. 방금 전에 옻칠을 얘기했는데 옻칠이 상당히 좋은 접착제에요. 천연 접착제. 그 접착력이 어디서 나오는지 그 화학구조를 분석을 했더니 ‘홍합’에서 그 접착력이 나온다는 것을 확인했습니다. 홍합은 물속에서도 접착력을 나타내요. 홍합을 보면, 그 조개가 바위에 딱 붙어있거든요. 홍합이 스스로 분비하는 접착제로 붙어있는 건데 그 접착제 성분하고 화학구조가 비슷합니다. 거기서 힌트를 얻어서 그것과 비슷한 구조를 가지고 있는 화합물 접착제를 응용하고 있는 걸로 알고 있어요.

스마트 3D 프린팅 소재

크게 보면 외국에서는 이런 건물도 3D로 짓고 있거든요. 그러니까 그만큼 프린터가 커야 되는 거죠. 보통 우리가 사용하는 크기의 프린터에서는 A4용지를 넣으면 나오는 크기잖아요. 그러니까 이렇게 큰 것을 지으려면 엄청나게 프린터가 커야 되는 거죠. 그래서 나무로 집도 짓고 한 10층까지 짓고 그래요. 지금은 우리가 나무로 2층까지는 모르지만 3층, 4층 올라간다면 그렇게까지는 생각을 못하지 않습니까? 근데 거기에 나무를 ‘집성제’ 라고 해서, 나무를 붙여요, 본드로. 그 본드를 환경 친화적인 걸로 써서 한 거죠. 그러니까 3D 프린팅의 요소기술은 소재하고 접착력 기술인데 그 접착력을 기반으로 한 화학 구조식을 가지고 있는 어떤 화합물을 쓴 거고, 소재라는 건 여러 가지 소재를 쓸 수가 있는데 목분(나무 가는 것) 이라든지 이런 것을 써도 되지 않겠나 이런 얘길 한 거죠.

 

Q> 아, 그렇군요, 우리나라 건축물에서 못을 박지 않는 다는 사실은 처음 알았네요. 홍합이 천연접찹제로서도 효능이 뛰어나다는 것도 놀라운 사실이고요. 3D프린팅의 요소기술 중 소재는 나무, 접착제는 옻칠로 할 수 있다는 새로운 사실도 알게 되었네요. 박사님, 전통문화과학기술연구단에서는 우리나라를 대표할 수 있는 연구성과로 대한민국 제5대 국세를 제작 하셨는데 어떤 과정이 있었는지요?

 

대한민국 제 5대 국새도정만 박사님


A> KIST 전통문화과학기술연구단의 도정만 박사님이 ‘제5대 국새’를 만드셨죠. 옛날의 국새는 금으로 만들었는데 금이 무르기 때문에 그 속에 ‘이리듐’이라는 것을 넣어서 ‘합금’으로 만들었습니다. 사이즈는 작은데, 이게 18kg이나 된답니다. 그러니까 속을 비워야 가볍게 만들 수 있는 것이지요. 가벼워야 손으로 들 수 있고요, 도장이니까요. 여러 연구 끝에 3kg짜리로 만들 수 있었고 이리듐이라는 금속을 아주 소량 넣은 합금으로 만들게 되었죠. 이런 게 바로 기술이죠. 속을 비우고 금색과 비슷한 것으로 말입니다. 이것은 2011년 과학기술 10대 뉴스로 선정되었습니다.

 

 

Q> 정말 대단합니다. 대한민국을 대표하는 연구성과를 위해 많은 역할을 해내신 거 같습니다. 마지막 질문이 될 거 같은데요, 이 전통문화과학기술연구단에서 앞으로 이것만큼은 꼭 연구해보고 싶다는 계획이 있으신지, 명확하게 소재와 기술 쪽으로 집중된 기반기술에 준하는 연구단이지만, 차후에라도 VR, AR, 문화(예술, 전시, 공연) 쪽으로 융합을 해서 이런 부분을 공동연구로 이어갈 계획이나 그림이 있으신지 말씀해주시겠어요?

 

A> 네, 그런 생각이 아주 강하게 있습니다. 지금은 우리가 과학기술정보통신부 과제로 하고 있지만, 우리 연구단에서만 그치는 게 아니라 문체부나 이런 분야의 분들과 같이 연구·개발해서 꽃을 피우자는 야심찬 계획을 가지고 있습니다. ‘국악’의 경우에도 ‘음악치료’라는 개념이 있잖아요. 국악을 들으면 어떻습니까? 전체적으로 몸이 이완되죠? 그건 정신이 안정되는 거예요. 국악이 뇌하고 어떻게 관련이 있는가, 이런 것들도 하나의 과제로 수행될 수 있는 부분이거든요. 그러니까 ‘뇌과학’ 하고도 한번 연결을 시켜보고 싶다는 거죠. 결국 이런 것들이 꽃을 피우려면, 다른 부처에 있는 사업과 같이 가야 하기 때문에, 우리가 문체부하고 같이 협업했으면 좋겠다고 생각을 한 것입니다. 실제로 부처별로 협력이 잘 되지 않는 게 우려되는 부분이지만 장래에 타 부처와 공동연구를 하는 것이 저의 바람입니다. 그러니까 소재와 기술이 ‘전부’라고 생각하지 않습니다. “집을 지으려면 그것에 필요한 소재와 기술은 바탕이 되어야 하고, 그 다음에 기둥을 세워야 하는 건데 이것은 디자인으로 비유할 수 있다. 거기에 스토리텔링도 다른 기둥으로 들어가야 하고, 결국에는 지붕이 완성이 돼야 한다.” 저는 이렇게 설명합니다. 그리고 이러한 생각은 기획안에 들어가 있는 부분입니다. 디자인도 소재에 따라서 달라질 수 있는 부분입니다. 이러한 소재 같으면 이러한 디자인으로 맞게 할 수 있고, 지금 현재 있는 소재를 가지고 디자인만 잘 해도 좋지만 이것에 만족하지 말고 과학기술을 응용하여 꽃을 피우자는 것이지요.

의복으로 예를 들자면, 누군가 아무리 여름옷을 새롭게, 멋지게 디자인을 해도, 소재 자체가 땀을 흡수하지 못하고 더운 소재라고 한다면, 이걸 어디에다 쓰느냐 이거죠. 그러니까 일단 소재를 잘 만든 다음에 디자인도 들어가야 되지 않나 이런 생각이 있어요. 다만, 협업으로 이어지는 것에 앞서 한 가지 문제점이 있는데 이것은 디자인 부분이 비R&D성이라는 것입니다. 그래서 타 부처와 협업을 통해 정부과제로 수행한다는 것이 쉽지 않을 거라고 생각되지만, 그래도 방향은 그렇다는 이야기를 하는 겁니다. 사실 이러한 사안에 협조를 하는 문체부 PD들도 있어요. 이런 부분들을 젊은 세대에서 우리가 계획한 방향으로 발전시켜 나가면 좋겠다고 소망하며 기획했습니다.

 

Q> 네, 그렇군요. 문체부와의 성공적인 협업이 이루어지는 그 날까지, 지붕이 완성되는 그 날까지 전통문화과학기술연구단의 노력은 계속되리라 생각됩니다. 박사님 덕분에 궁금했던 전통문화과학기술연구단이 수행하고 있는 연구·개발·사업에 대해 정확히 알게 되었고, 우리 KIST를 대표하는 문화·기술 연구단으로 끊임없는 노력과 열정으로 연구에 정진하고 계신다는 사실도 알게 되었습니다. 박사님, 오랜 시간 동안 인터뷰 고맙습니다.

 

일상 속으로 스며든 전통문화과학기술연구단의 땀과 정성이 서려 빛어낸 결과물들이 빛을 발하며 융합의 시대를 선도하는 4차 산업 혁명을 오렌지빛 대금 소리가 들려오는 신비의 놀이터로 인도하고 있다. <삼국사기>에 ‘대금’은 이렇게 기록되어 있다. “신문왕(神文王) 때에 동해에서 홀연히 작은 산이 하나 나타났는데, 그 형상이 거북의 머리와 같았고, 그 위에 한 줄기 대나무가 있었다. 왕이 환궁해서 그 대나무로 ‘적(笛)’을 만들어 불었는데, 이 ‘적(笛)’을 불면 적군이 물러나고, 병이 낫고, 가뭄에는 비가 오고, 장마가 걷히며, 바람과 파도가 잔잔해지기 때문에 ‘만파식적(萬波息笛)’이라 이름하고 국보로 삼았다.” 따뜻한 오렌지 빛을 머금은 대금... 온 나라를 다스리고 평온하게 하는 대금의 깊은 영혼의 울림이 KIST 전통문화과학기술연구단과 혼연일체 되어 온 나라에 메아리치는데...
뿌리를 찾는 일... 우리의 전통... 과학기술과 예술이 융화되어 함께하는 세상... 젊은 세대에게 남겨진 과제는... 오늘도 KIST 전통문화과학기술연구단은 융합시대의 새 지평을 열어갈 전통소재기술 연구로 희망의 메시지를 전하고 있다. 
 

출처: http://100.daum.net/encyclopedia/view/154XX50900013  

 

다음 2화에서는 문화-기술의 핵심 키워드로 떠오르고 있는 VR(Virtual Reality), AR(Augmented Reality)과 관련된 세계 최초 애니메이션이 가능한 실제 사람의 아바타 제작, 4D+모델링 등 실감교류 연구 성과물과 주력사업에 대해 알아보고자 KIST 실감교류인체감응솔루션연구단을 만나본다.


 

 

 

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R&D 클리닉 칼럼에 마지막으로 글을 올린 이후 시간이 꽤 지났습니다.
독자들의 기억 속에서 파인만 알고리즘이 사라지기 전에 설명을 마무리 하려고 합니다.

다시 써 보면 파인만 알고리즘은 다음과 같습니다.


1. 문제를 쓴다. 2. 열심히 생각한다. 3. 답을 쓴다.

 

이 글의 주제는 파인만 알고리즘의 마지막 단계인 ‘답을 쓴다(Write down the solution)’입니다.

연구자들이 연구를 열심히 하는 것은 당연히 ‘답’, 특히 ‘좋은 답’을 찾기 위한 것이겠지요.

파인만 알고리즘 단계  3. 답을 쓴다]
지난 번 글 6.에 소제목 [문제인가, 질문인가?]를 읽어 보면 ‘문제와 질문을 명확히 구분해야 한다.’라고 썼습니다. 그 이유는 바로 ‘문제’인가 질문인가 유형에 따라 ‘답’의 유형이 달라지기 때문입니다. ‘답’을 잘 쓰기 위해서는 물론 어떤 답을 요구하는지 ‘문제’가 명확해야 합니다. 연구, 특히 기술개발 연구는 ‘문제’의 ‘해결책’을 찾기 위한 것입니다. 좋은 ‘해결책’을 찾기 위해서는 문제의 원인이 되는 자연현상을 이해해야 하고, 이해를 위한 ‘질문’과 그 ‘답’을 찾는 것이 중요합니다.
이 설명에서 벌써 두 종류의 '답'의 유형, 즉


 ‘문제(problem)’는 ‘해결책(solution)’, ‘질문(question)’은 답(answer)’


이 나오는 군요. 그러면 우리가 파인만 알고리즘에서 ‘써야 하는’ ‘답’은 이 중에서 답(answer)일까요, 아니면 해결책(solution)일까요? 어떤 유형일까요?


[과학과 기술, 그리고 공학 연구]
KIST는 한국과학기술연구원, Korea Institute of Science and Technology의 머리글자입니다. KIST라는 이름에  과학, 기술 및 연구라는 단어가 들어있다는 것은 KIST에서는 과학과 기술, 두 분야의 연구를 모두 한다는 의미라고 하겠습니다. 과학과 기술은 연구의 대상이 다릅니다. 따라서 연구의 목적과 목표가 다른 것은 당연합니다. 아니 달라야만 합니다.
과학 연구는 자연현상에 대한 이해를 위한 것입니다. 그 반면에, 기술 연구는 문제에 대한 해결책 (solution)을 만들어 내는 연구입니다. 즉 개발(development)하는 것이지요. 그러면 또 다른 연구 형태인 제품 개발이나 공학(engineering, 엔지니어링) 연구는 어떤 답만들어 내기 위한 연구일까요?


‘답을 잘 쓰려면’? 문제 유형부터 잘 구별하자.]
연구의 마지막 단계에서 ‘답을 잘 쓰려면’ 처음부터 ‘문제를 잘 써야’ 합니다. 즉, 연구자가 문제를 잘 정의해야 하는 거지요. 그런데 우선은 과학, 기술, 공학 중 어떤 유형의 문제인지 명확하게 할 필요가 있습니다. 문제 유형에 따라 ‘답’의 유형이 달라지기 때문입니다. 예를 들면, ‘과학’ 유형의 문제는 ‘자연현상 이해’가 답이지만, 기술 유형 문제의 답은 ‘해결책’의 형태가 됩니다.


[실제 연구의 예 - 실내오염물질 처리 나노촉매 연구]
그럼 이제 실제 연구 문제를 예시로, ‘문제’와 이에 대한 ‘답’을 써 보는 연습을 한번 해 보기로 할까요? 다음은 필자가 하고 있는 환경촉매 연구의 주요 내용입니다.


1. 망간산화물 촉매 표면에서 가스상 유기화합물이 분해되는 현상 연구
2. 상온에서 실내오염물질을 제거하는 촉매소재 개발
3. 흡연부스 내 담배연기를 처리하는 청정화장치의 설계, 제작 및 시험


내용을 보면 유형 1은 자연현상을 다루는 과학 연구, 유형 2는 기술개발, 유형 3은 제품 개발이라는 것을 쉽게 확인할 수 있지요? 과학 연구인 1에서는 질문이 ‘촉매 표면에서 어떤 자연현상이 일어나는지’, ‘그 산화반응 현상의 메커니즘은 무엇인가’가 됩니다. 그러면 '촉매 표면의 산화반응 메커니즘'이라는 형태가 답이 될 것입니다.


기술개발 연구인 2에서는 연구‘문제’를 정의해야 하는데, '상온에서 실내오염물질, 예를 들면 포름알데히드를 90% 이상 제거하는 촉매소재를 개발할 수 있을까?'이라고 ‘문제’를 한번 써 봅니다. 그럼 이 문제의 답, 즉  '해결책'으로 필자는 나노촉매소재를 제시하였고, 그 기술의 핵심인 촉매 주요 성분인 망간산화물 성분의 함유율과 촉매 제조방법을 제시합니다.


그럼 3의 제품 개발 연구는 어떤가요? 필자가 생각한 답은 ‘상온산화 촉매소재를 적용하여 설계한 청정화장치’입니다.


[연구를 진행하는 순서는 과학, 기술 그리고 엔지니어링?]
필자는 이 환경촉매소재 기술을 기반으로 작년 2017년 12월 소재생산 스타트업인 ㈜루프트케어를 창업했습니다. 지난 7~8년 이 기술을 개발하는 과제를 수행하는 동안 실제로 어떤 순서로 연구를 진행해서 결과를 얻었을까요? 필자의 연구팀에서는 기상에서 합성한 이산화티타늄 입자를 기반으로 망간산화물 촉매를 합성하고, 촉매 표면에서 가스상 유기화합물이 분해되는 현상을 연구하는 것으로 시작하였습니다. 이것이 바로 과학 연구지요. 그 연구결과가 좋아서 상온에서 실내오염물질을 제거하는 촉매소재를 개발하는 과제를 제안하고, 그 결과 담배연기를 처리하는 청정화장치를 개발하는 연구를 한 것입니다. 기초과학, 원천기술, 제품화 기술연구의 순서로 단계적으로 연구가 진행된다고 생각하는 것이 일반적일 것입니다. TRL(Technology readiness Level, 기술성숙도)이라는 용어로 대표되는 일방향 기술개발 모델입니다. 기초과학 연구를 통해 자연현상을 이해하고, 그 현상을 이용한 기술을 개발한 후, 제품 또는 서비스를 상용화한다 라고 하는 모델입니다. 이 시각에서 보면 결과적으로 필자의 연구도 일방향 개발모델이 적용되는 것 같습니다. 하지만 그렇게 보이기 때문에 모두 쉽게 이해하시도록 필자가 그렇게 설명할 뿐입니다. (TRL 설명은 다음 기회에.. ) 이상적인 모델이지만 일방향 기술개발은 실제 흔하지는 않습니다. 단계 2의 기술 개발을 우선 착수하고 기술에 작용하는 자연현상은 충분히 이해하지 못했지만 단계 3의 제품에 적용하는 것, 그런 일이 오히려 더 자주 있는 일입니다. 실제 과학기술 역사에서도 기술개발과 과학연구가 서로 연계해서 좋은 결과를 내게 된 것은 오래된 일은 아닙니다.


필자는, 대기오염물질인 질소산화물 환원기술을 연구하던 대형과제 수행 중에 우수한 특성을 가지는 소재를 개발하였습니다. 이 소재를 새로운 분야인 유기화합물 분해에 적용할 가능성을 발견하고 과제를 제안하였습니다. 그리고 (그 과제에서) 기존 기술에서는 거의 달성하기 어려운 유기화합물 분해 성능을 확인한 후, 이 소재를 적용한 신기술 개발(유형 2의 기술개발 연구)에 성공한 것입니다. 기술개발 후에는 다시 실내오염물질을 제거하는 촉매 표면에서의 반응 메커니즘을 연구(유형 1의 과학 연구)하여, 촉매입자의 구조와 성분비율, 촉매의 합성제조방법, 촉매 코팅필터 제조방법, 소재 대량생산기술 등을 개발(유형 2)하였습니다. 마지막 단계인 상용화 연구로 기술이전 계약에 따라 기업들이 요구하는 성능 스펙을 만족시키기 위한 제품화 설계 연구(유형 3)를 하고 있습니다. 실제 연구에서는 기술적 해결책이 필요한 문제를 풀기 위해 필요한 과학연구 질문을 쓰고, 답을 찾아내는 과학 연구를 합니다. 그렇게 찾아낸, 자연현상 메커니즘을 적용해서 기술을 개발합니다. 그 기술의 문제점을 다시 찾아내서, 그 문제를 극복하기 위한 해결책을 찾는 과정, 그렇게 기술개발 연구의 진행은 끝이 없는 것입니다.


[기술 개발은 ‘문제’의 ‘답’인 ‘해결책’을 찾기 위한 연구]
기술 개발의 목적은 문제의 해결책을 만들어 내는 것입니다. 문제를 해결할 수 있는, 원하는 성능을 내는 기술을 개발하는 것이지요. 그럼 어느 정도 성능 수준을 기대하고 기술을 개발해야 할까요? 기존 기술에 비해 20% 우수하면 될까요? 아니면 50% 이상은 되어야 계속 연구를 할 가치가 충분할까요? 시장에서 기존 기술과의 경쟁을 이기려면 핵심성능이 최소 10배 이상 뛰어난 획기적인 기술이라야 된다고 필자의 수업에서는 이야기 합니다. 우선 제품이 생산되어 시장에 나갈 최소 몇 년을 생각해야 합니다. 이미 자리를 잡고 있는 기존 제품과 기술, 기업들을 추월하려면 시장을 놀라게 할 창의적 기술이어야 합니다.


[과학 연구는 왜 중요한가 – 연구질문의 답을 찾는 연구]
자연현상을 인간의 유익을 위하여 이용하는 것이 기술(technology)입니다. 그러므로, 기술 개발에는 자연현상 이해가 기본입니다. 10배 이상 뛰어난 특성을 가지는 기술을 개발해야 한다고 해 봅시다. 이 정도로 기술이 우수하다는 것은 그 기술이 우수한 근본적인 이유가 있다는 의미입니다. 그 근본적인 진짜 현상을 잘 이용하기 위해서 메커니즘을 명확하게 이해하기 위한 ‘과학’ 연구를 해야 합니다. 즉 가능한 한 자연현상을 명확하게 이해해야만 획기적인 기술이 됩니다. 자연현상을 이해하기 위한 '과학' 연구의 ‘질문'을 잘 쓰고(define)’ 그 답을 ‘과학적’ 으로 찾아내는 연구를 해야 합니다. 즉, 문제의 원인과 해결책을 규명할 수 있는 과학 질문(scientific question)과 답을 잘 찾아내면 기술의 특성을 획기적으로 향상시킬 실마리를 찾을 수 있을 것입니다.


[좋은 과학 연구의 주제는 실제 문제로부터만 나옵니다.]
필자의 수업에는 화학, 기상, 환경과학 등의 과학 분야의 학생들이 있습니다. 기초과학 또는 순수과학(pure science) 연구를 하기도 하지만, 기술에 적용하는 과학, 즉 응용과학(applied science)을 하는 학생들에게는, 과학 연구에 있어서도 실제 '문제'를 풀기 위한 ‘질문’을 연구해야만 한다
라고 강조합니다. 즉 문제의 답인 해결책 제시에 꼭 필요한 질문이 연구를 할 만한 가치와 의미를 내포한다라는 말인데.. 문제를 풀기 위해서 연구를 한다? 너무 당연한 말이지요. 하지만, 필자가 이 말을 하는 의도는 본인들이 하고 있는 연구가 실제로 ‘심각해서, 풀지 않으면 안 되는 문제’를 풀고 있는 연구일까에 대해 의문을 가져보라는 것입니다. 지금 하고 있는 연구의 주제가 정말로 의미 있는 질문인가, 어째서 그렇게 생각하는가를 스스로 한 번 더 생각해 보라는 뜻입니다.


실제로 연구 논문들의 연구의 배경을 설명하는 서론을 읽어 보면, 인류에게 닥친 에너지 문제, 환경 문제의 심각성을 고발하고, 그래서 이 연구를 한 거라고 주장을 합니다. 하지만, 대부분의 연구는 실제 문제 해결과는 별 관련이 없는 동떨어진 결과와 결론을 낸다는 게 실망스럽습니다. 심지어 풀기 어려운 실제 문제를 변형하기도 하고, 없는 문제를 인위적으로 만들어 낸 연구도 볼 수 있습니다. 많은 실제 난제들이 여전히 해결되지 않는 채 남아있는데, 젊은 연구자들이 아까운 시간과 재능을 이렇게 의미 없는 문제를 푸는데 낭비하는 것이 생각할수록 아쉽습니다.


[요약입니다]
1. 파인만 알고리즘 ① 문제를 쓴다. ② 열심히 생각한다. ③ 답을 쓴다.
2. ‘문제’인가 질문인가에 따라 ‘답’의 유형이 달라진다.
3. 기술은 문제에 대한 해결책 (solution)이다.
4. 핵심성능이 최소 10배 이상인 기술이라야 가치가 있다.
5. 우수한 기술 탄생의 핵심인 ‘과학’ 연구를 해야만 한다.
6. 과학 연구도 연구 '문제'를 풀 수 있는 질문을 연구해야만 한다.


[덧붙이는 글 - 과학(science) 연구와 과학적(scientific) 연구]
과학 연구(science research)와 과학적 연구(scientific research)는 같은 개념일까요? 이 둘을 구별하지 않고 혼동해서 쓰는 것이 흔한 것 같습니다. 필자도 초기 강의에서는 이 둘을 특별히 구별하지 않았습니다만, 이 둘은 구별해서 사용해야 합니다. ‘과학’ 연구는 연구의 대상이 자연현상이라는 점에 초점을 맞춘 용어입니다. ‘과학’을 연구하는 것, 즉 자연현상을 이해하는 연구라는 개념입니다. 이에 반하여, ‘과학적’ 연구는 연구를 ‘과학적’ 방법으로 한다는 것, 즉 연구 방법에 초점을 맞춘 용어라고 하겠습니다. 즉, 현상을 관찰하고 검증하는 과학적인 방법(Scientific Method), 즉 논리를 바탕으로 관찰, 이론, 실험, 재현을 바탕으로 현상을 설명하는 방법을 ‘과학적’ 연구라고 부르는 것입니다. 그럼 ‘비과학적’ 연구도 있을까요? ‘과학적 연구’ 방법론이 정립되기 이전, ‘연금술’과 같은 연구들을 보면 부정확하고 선별적인 관찰, 성급한 일반화, 신비화 등 지금의 기준으로는 ‘비과학적’이라고 할 수밖에 없는 연구를 했던 것으로 판단됩니다.


예를 들면 ‘사회과학(social science)’이라는 용어는 ‘사회 현상’을 연구 대상으로 과학적 방법론을 사용한다는 의미로 보입니다. 자연과학의 연구의 방법인 관찰, 이론, 실험, 재현 등으로 구성되는 과학적 방법론을 사용해서 연구한다는 의미입니다. 그렇다면 ‘사회과학’은 ‘사회 현상의 과학적 연구(scientific research of social phenomena)’라고 하면 표현이 좀 더 명확해지지 않을까요?

 

 

 

 

 

 

 

 

[정종수 기자의 [Dr.Jung's R&D Clinic] 다른 글들]
2017.11.14 6. 파인만 알고리즘(2)
2017.09.11 5. 파인만 알고리즘

2017.07.27 4. 실제 연구과정을 한번 따라가 봅니다
2017.07.10 3. 에디슨처럼 연구한다’는 말은 칭찬?
2017.06.09 2. 칼럼 제목이 Dr.정's R&D 클리닉?
2017.05.25 1. 연구란 무엇인가?

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  1. 김남윤 2018.02.23 16:17 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    좋은 글 잘 읽었습니다! ^^

  2. 정현덕 2018.02.26 08:08 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    잘읽었습니다.

  3. Nahm 2018.03.27 14:45 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    자연현상을 이해해야만 획기적인 기술이 나온다는 말씀... 실제 문제를 풀기 위한 질문을 연구... 새겨듣겠습니다. 박사님 글은 생각할 수 있는 여지를 남겨주어 의미가 남다릅니다!기사 잘 읽었습니다. ^^

Internet of Things, 사물인터넷과
웨어러블 열전 발전 소자

 

 

사물인터넷이라는 말을 들어보신 적이 있나요? 사물인터넷은 다른 말로 Internet of Things, 줄여서 IoT라고 하는데요, 인터넷을 기반으로 사람과 사물, 사물과 사물이 서로 연결되는 지능형 기술 및 서비스를 의미합니다. 데이터를 수집하고 연결하여 우리의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 기술입니다. 과거에는 데이터의 송수신이 가능한 기기에 제한이 있었지만, 현재는 스마트기기의 빠른 발전과 더불어 IoT 기술이 우리 삶 곳곳에 스며들고 있습니다.

<그림 1> IoT, internet of things. 모든 사물과 사람 간의 데이터(정보)교류가 일어납니다. 특히 현대 사회에서는 스마트폰을 통해 각종 엔터테인먼트 활동을 즐길 수 있고, 스마트 홈 시스템을 통해 냉난방 등을 조절할 수 있습니다. 또한 SNS 등을 통해 전 세계 사람들과 연결할 수 있고, 자신의 건강상태를 수시로 확인하여 건강한 삶을 살 수 있습니다.

IoT의 시대엔 모든 사물과 사람 간의 데이터(정보)교류가 일어납니다. 이미 스마트폰을 통해 각종 엔터테인먼트 활동을 즐기고, 스마트 홈 시스템을 통해 집 밖에서도 냉난방을 조절합니다. 또한 SNS 등을 통해 전 세계 사람들과 교류할 수 있고, 자신의 건강상태를 수시로 확인하여 질병을 사전에 예방할 수도 있습니다. 또 사물인터넷을 이용하면 냉장고 안에 식품의 양이 얼마나 있는지 실시간으로 확인하고, 부족할 경우 곧바로 주문을 하게 됩니다. 가전제품 뿐 아니라 우리가 항상 착용하고 다니는 시계와 같은 스마트 웨어러블 기기는 우리에게 다양한 정보를 보내줄 수 있으며 반대로 혈압과 심박수, 혈당 등 착용자의 건강상태에 대해 실시간으로 정보를 습득할 수 있습니다. 이렇게 습득한 건강정보를 이용하여 새로이 가공된 정보를 제공함으로써 우리는 더욱 건강한 삶을 유지할 수 있을 것입니다. 실제로 최근 발매되고 있는 스마트 웨어러블 기기를 이용하면 물건을 주문하는 기능 뿐 아니라, 실시간 심박수 트랙킹까지 가능합니다.

<그림 2> 현재 상용화된 스마트 워치와 스마트 이어폰, 앞으로 상용화 될 스마트 안경과 렌즈의 이미지

하지만 현재까지는 웨어러블 기기에 치명적인 단점이 존재하고 있습니다. 그것은 바로 전원 문제인데요. 물론 사물인터넷이 탑재된 냉장고 등 대형 가전제품의 경우는 항상 전력원에 연결되어있기 때문에 문제가 되지 않습니다. 반면 스마트 웨어러블 기기는 점차 다양한 기능이 포함되며, 소형이고, 항상 들고 다니는 물건이기 때문에 전원 문제가 항상 발생하고 있습니다. 실제로 제가 사용하고 있는 스마트 워치도 사용시간이 20시간이 채 되지 않습니다.


배터리를 이용한 제품들은 매번 충전을 해야 합니다. 이런 문제를 해결하기 위해서 다양한 자가발전 기술이 개발되고 있습니다. 예를 들면 자가발전이 가능한 열전발전소자는 이런 문제를 해결할 수 있습니다. 열전 발전 소자는 온도의 차이를 이용해서 전기를 생산하는 소자인데요, 사람의 체온은 항상 일정하기 때문에 밖으로 방출되는 열을 이용하여 발전시키는 것이 웨어러블 열전 발전 소자입니다.

 

열전발전소자의 역사는 짧지 않습니다. 1787년과 1821년에 이탈리아의 과학자 Alessandro Volta에 독일의 과학자 Thomas Johann Seebeck이 반도체 물질의 양 끝에 다른 온도를 주었을 때 전기가 생산된다는 지벡효과를 발견했습니다. 하지만 200년의 시간이 흐를 때까지 커다란 반도체 물질에 대해서만 알려졌기 때문에 웨어러블 열전발전소자에 적용하기에는 문제가 있었습니다.

<그림 3> 지벡효과(좌)와 세라믹을 이용한 열전 발전소자(우). 반도체만을 이용해서 제작한 열전 발전소자는 두껍고 유연성을 가지지 않습니다. 또한 반도체 물질을 연결하는 전극 물질과의 접촉저항으로 인해 전체 내부 저항이 커진다는 단점이 있습니다.

반도체만을 이용해서 제작한 열전 발전소자는 두껍고 유연하지 않습니다. 또한 반도체 물질을 연결하는 전극 물질과의 접촉저항으로 인해 전체 내부 저항이 커진다는 단점이 있습니다. 최근에는 유연하고 튼튼한 유기물을 이용한 열전 발전 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 유기열전재료는 무기열전재료에 비해서 낮은 열전 성능을 가지고 있지만, 웨어러블기기에 적용하기에 알맞은 특성인 가벼움, 유연함, 낮은 가격 등의 장점을 갖고 있기 때문에 차세대 열전소자로 각광받고 있습니다.

<그림 5> 다양한 유기재료 중, 전도성고분자(좌)와 탄소나노튜브, 그래핀 같은 나노카본(우)이 열전 재료에 많이 응용되고 있는 추세입니다.

한국과학기술연구원(KIST)의 광전하이브리드센터 김희숙 박사 연구팀은 서울대학교 재료공학부와의 공동연구를 통해 탄소나노튜브 실을 이용한 웨어러블 열전 발전 소자에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 탄소나노튜브는 단일 튜브만으로 충분히 튼튼하지만, 실 형태로 제작할 경우 강철의 100배에 해당하는 강도를 가지게 됩니다. 이번 연구에서는 탄소나노튜브 실을 직접적으로 직물에 바느질하여 직접적인 열전발전소자로 사용하였습니다. 기존의 연구에서는 새로운 열전발전소자를 제작하여 피부에 부착해야했지만, 탄소나노튜브 섬유를 이용한다면 기존에 입던 의류에 바느질을 통해 열전 발전이 가능합니다. 그리고 가닥 하나로 이루어진 탄소나노튜브 실을 이용하였기 때문에 각각의 소자를 연결할 금속 전극을 사용할 필요가 없어 더욱 유연하고 내부 저항이 적으며 전기전도도도 매우 높아 좋은 발전 성능을 기대할 수 있습니다.

<그림 6> 탄소나노튜브를 이용한 유연 열전 모듈의 제작 과정의 모식도입니다. 탄소나노튜브를 끊지 않고 연속적으로 N, P 형으로 도핑하여 높은 성능을 가지는 탄소나노튜브 섬유를 제작할 수 있습니다.

연구진이 개발한 열전 소자는 먼저 탄소나노튜브 실을 합성한 후, n-, p- 타입으로 도핑하여 열전소자를 제작되었으며, 이 자체를 전극으로 사용함으로써 소자의 저항을 낮춰 발전 밀도를 향상시켰습니다. 사람의 체온과 바깥의 온도 차이가 약 5도 정도 날 경우, 10.85 마이크로 와트(μW/g)의 에너지 발전 밀도를 기록하였는데, 이 발전량은 현재 보고된 유연열전재료 기반 소자 중 세계최고 수준의 결과입니다. 이 연구결과는 국제학술지 ACS Nano에 개제되었습니다.

<그림 7> 사람의 체온을 이용한 열전 발전기의 모습입니다. 적은 온도 차이를 가지지만, 높은 발전량을 보이고 있습니다.

탄소나노튜브 섬유를 기반으로 한 열전 발전소자는 매우 가볍고 기계적 성질이 뛰어납니다. 또 높은 열전 발전 성능을 보이며 다양한 섬유 등에 직접적인 적용도 가능합니다. 이런 열전 발전 소자를 활용한다면 향후 체온으로부터 웨어러블 디바이스에 직접 전원 공급이 가능하게 될 것으로 보입니다. 모든 물건이 인터넷을 통해 데이터의 공유를 하는 시대에는 이런 열전발전과 같은 차세대 에너지원이 웨어러블 디바이스의 전력원을 담당할 것입니다. 머지않은 미래에는 더 이상 스마트폰의 배터리를 충전하러 콘센트를 찾아다니는 일은 벌어지지 않겠죠?

 

 

 

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1. 당일치기 먹방여행 BEST 군산
독자여러분은 군산하면 무엇이 떠오르시는가? 나는 ‘이성당’을 떠올랐다. 대전의 성심당, 안동의 맘모스제과 그리고 군산의 ‘이성당’은 언제인가 ‘6시 내 고향’에서 얼핏 들은 전국 3대 빵집이었다. 사실 빵을 즐겨먹는 편은 아니라 이곳에서는 빵을 사먹지 말까 살짝 고민했지만, 여러분께 알찬 정보를 제공해드리기 위해 다녀왔다.

 

군산은 당일치기 여행으로 아주 좋은 여행지다. 서울에서 군산까지 가는 대중교통으로 기차나 고속버스가 있는데, 개인적으로는 여행의 운치가 있는 기차를 이용하는 것을 권한다. 기자는 전북분원에서 이동하므로 자차로 이동했는데 딱히 차로 가지 않아도 버스나 택시로 조금만 이동하면 선유도와 새만금방조제를 제외한 군산 여기저기를 모두 볼 수 있다.

도착하자마자 배가고파 군산의 첫 번째 맛집인 비XXXX부대찌개집으로 바로 갔다. 전에 처음 갔을 때는 딱 점심시간인 열두 시 정각쯤 이었는데 아니나 다를까 대기자들이 인산인해를 이루고 있었다. 그래서 이번에는 한 시간 정도 일찍 갔다. 홀에는 사람이 거의 가득차긴 했는데 다행히 대기하지 않고 바로 앉아서 먹을 수 있었다. 이 식당 사장님은 미군 부대 주방장이었다고 한다. 그래서 미국 햄이나 소시지를 쉽게 구할 수 있어서 부대찌개 식당을 열었다고 한다.

이 식당에서는 꼭 먹어야 되는 서브메뉴가 2가지 있다. 첫 번째는 수제 햄버거다. 처음에 햄버거 가게로 시작하여 부대찌개를 같이 팔게 되었다고 한다. 그래서인지 원조 메뉴였던 햄버거 맛이 기가 막히다. 옛날식 햄버거인데 안에 계란 프라이와 소고기 패티가 환상적인 조화를 이룬다. 특히 이 소고기 패티는 유명 체인점 ‘버거킹’의 패티보다 조금 가볍지만, 육즙을 잘 머금고 있어서 진짜 맛있다. 이 패티가 부대찌개에도 들어간다고 하니 더욱 기대가 되었다. 햄버거 빵은 그 유명한 ‘이성당’ 빵이라고 하는데, 그래서인지 가격이 많이 비싸다. 외부에 공용주차장이 있어서 주차가 어렵지는 않았다. 내부는 의자 없이 양반다리를 하고 앉아야 하는 좌식 테이블밖에 없다.(이 곳에 애인과 간다면 꼭 양말을 체크해야 한다.) 자리에 앉으면 한 5분 안에 사진처럼 세팅이 되는데 여기서 두 번째 “이 집이 문 닫기 전에 꼭 가야하는 이유”가 있다. 바로 달걀치즈 프라이다. 완숙 달걀 프라이에 치즈가 얹어있는데 맛은 누구나 다 아는 그 맛이다. 집에서 쉽게 먹을 수 있는 밥반찬이라 생각할 수 있지만, 이 부대찌개와 함께 먹는 순간 환상의 조합은 상상 그 이상이다. 우선 밥숟가락 위에 4등분으로 나눈 달걀치즈 프라이와 김치 탑을 만들어서 입에 슥 넣는 순간! 대학생 자취시절 만사가 귀찮은 일요일 오후에 먹던 그 맛이었다. 시험을 잘 보고 나에게 주는 사치스러운 선물이랄까... 달걀프라이 and 치즈 and 김치는 자취생 냉장고를 탈탈 털은 최고의 반찬이었다. 부대찌개의 맛은 음....쏘쏘다. 앞서 햄버거를 먹어버려서 그런지 배도 부르기도 했고, 맛도 다른 부대찌개와 다르지 않다. 다만, 치즈 달걀프라이의 느끼한 맛을 부대찌개의 얼큰한 국물 한 숟가락이 목구멍을 시원하게 해준다. 아이러니하게도 이 부대찌개 맛집에서는 햄버거가 맛있다. 

 

이날따라 날씨가 너무 좋았다. 차를 타고 갔지만 다음 행선지인 이성당 까지 걸어가고 싶을 정도로 햇살이 너무 따뜻했다. 사실 군산 먹방투어를 맨 처음 계획했을 때, 전국 3대 빵집인 이성당을 염두에 두고 계획했었다. 하지만 앞서 말했듯이 나는 빵을 그다지 좋아하지 않는다. 아주 가끔씩 차가운 우유와 달콤한 팥빵만이 유일하게 나의 빵 DNA를 살아나게 해준다. 그런데 ‘이성당’은 팥빵이 참 맛있다. 아니나 다를까 주말 오후는 정말 사람이 많다. 우선 저 줄은 팥빵과 야채빵을 사기위한 줄인데, 만약 “나는 빵이라면 다 좋다.”라는 사람은 안쪽에 따로 있는 문으로 들어가면 된다. 나도 이 긴 줄을 기다리며 팥빵&야채빵을 먹고 싶지는 않아서 그냥 베이컨빵과 치즈빵 같은 것을 사서 먹었다. 빵을 좋아하지는 않지만 ‘이성당’ 빵은 그냥저냥 먹을 만하다. 일 년에 한 번 정도는 생각나는 맛일 듯싶다. ‘이성당’ 바로 옆에는 조금 널널한 ‘이성당’ 빵집이 있다. ‘이성당’ 젊은이 버전과 같은데 인테리어도 멋있고 깔끔해서 굳이 시그니처빵이 먹고 싶지 않으면 여기서 여유롭게 ‘이성당’의 빵을 즐기면 된다. 사실 나는 빵맛을 잘 모른다. 여기 와서 한 번 먹어보고 직접 평가를 해줬으면 좋겠다.

 

2. 군산은 볼거리도 많다.

군산은 먹거리가 진짜 많다. 부대찌개, 빵 말고도 얼큰하고 해산물이 가득들어 있는 짬뽕과 새만금을 보며 즐기는 횟집도 많이 있다. 그런데 먹거리가 많은 만큼 볼거리도 만만치 않다. 근대역사박물관, 테디베어뮤지엄, 진포해양테마공원, 초원사진관(8월의 크리스마스 촬영지), 고군산 군도(고군산 군도 가는 길에 새만금방조제가 있다. 드라이브 코스로 강추한다.) 등 정말 볼거리가 많은데, 나는 그 중 히로쓰가옥을 소개하려고 한다.

일본식 가옥(적산가옥)인 히로쓰 가옥은 일제강점기 시정 포목점을 운영하던 히로쓰 게이사브로가 지은 주택이다. 이 지역은 군산 부자들이 살던 곳으로 아직도 이곳은 멋있는 주택들이 많이 있다. 해방 후 적산가옥으로 등록문화재로 등록되어 많은 관광객들이 몰리는 곳이기도 하다. 히로쓰 가옥은 목조건물로 우리나라에서 보기 어려운 건물이다. 또한 기와를 얹은 지붕모양은 멀리서도 이국적인 느낌이 든다. 본채와 사랑채 두 건물 사이에는 일본식 정원이 있다. 사실, 정원이 없는 집에서 살다보니 일본식 정원인지 한국식 정원인지 알 길이 없다. 다만 히로쓰 가옥의 정원은 정말 멋있다. 사진으로 다 담을 수 없다는 점이 아쉽긴 하지만 꽃이 예쁘게 피는 오뉴월에 직접 찾아가면 더 아름다운 정원을 볼 수 있다고 한다.

또 하나 추천할 곳은 은파호수공원에 위치한 ‘파라디소 페르두X’ 라는 이탈리안 식당이다. 여기는 샌드위치 맛집인데, 바로 앞에 은파호수공원을 거닐다 추출할 때, 이곳에서 호수를 바라보며 샌드위치와 커피 한 잔을 먹으면 뭔가 있어 보일 것 같다. 바로 맞은편에는 멋있는 카페도 있으니 군산 여행 중 여유를 느끼고 싶으신 분들은 꼭 들렸다 가길 바란다.


 

 

*군산여행 꿀팁*
1. 부대찌개를 먹으로 굳이 군산을 갈 필요는 없다.
2. 겨울에는 새만금 횟집에서 회를 먹자.
3. 이성당은 항상 줄이 길다. 그래도 한 20~30분정도면 줄이 금방 빠진다.
4. 히로쓰가옥은 사실 볼게 별로 없다. 하지만 사진찍기에는 좋다.
5. 군산시티투어라는 군산시에 운영하는 패키지가 있다. 가격도 저렴하니 사전예약 후 이용하면 된다.
6. 군산은 맛집이 굉장히 많다. 볼거리 보다 먹거리 위주로 여행계획을 짜는 것도 좋다.

 

다음편 : 전라북도 전주

 

 

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  1. goko 2018.02.01 15:31 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    오오오
    저도 꼭 가보고싶은 곳 '군산' 이네요.

    정원 과 다림. 초원사진관.

    8월에 한 번 가봐야겠어요.

    감사합니다.

날고 뛰는 병원미생물, 세계를 덮친 감염 Phobia

출처 :http://news.hankyung.com/article/2017082452141

 

 세계 의료 시장의 패러다임은‘치료의학’에서‘예방의학’으로 바뀌고 있다. 예방의학 시대에 주목받고 있는 산업, 체외진단은 질병의 원인이 되는 바이오마커를 검출해 질병의 감염 여부를 파악하는 방법으로 신체 조직을 일부 떼어내 진단하는 조직검사법에 비해 조기 진단이 가능하여 예방의학 시대에 걸맞은 진단법으로 주목받고 있다. 유전자 정보를 담고 있는 핵산을 검사함과 동시에 진단의 정확도가 높고 기술의 발전으로 정량 분석까지 가능해져 기존 진단법을 빠르게 대체하고 있거니와 혈액이나 소변, 침 등을 사용해 조직검사 시 수반되는 피험자의 고통 및 거부감을 줄일 수 있다는 장점을 갖고 있다.

 21세기 들어 '신·변종 바이러스 감염병'에 대한 관심이 높아지고 있다. 사람과 물자가 실시간으로 이동하는 글로벌 사회에서 감염병은 국경을 초월한 초미의 관심사다. 어느 한 나라의 특정 질병이 아닌 한 번 창궐하면 그 파급력이 상상을 초월하게 된다.  이렇게 체외진단으로 진단되고 있는 감염증(Infectious disease)들은 박테리아, 바이러스, 기생충 혹은 곰팡이와 같은 병원성 미생물에 의해 질병이 야기된다. 직접적으로 혹은 간접적으로 한 사람에서 다른 사람으로 전염될 수 있고, Zoonotic diseases(동물매개 감염질병)와 같이 동물에게 발생된 감염병이 사람에게 전이될 수도 있다.  병원체가 생물체에 침입한 후 정착, 증식하여 감염을 일으킴으로써 조직을 파괴하거나 독소를 내어 몸에 해를 입히며 발생하는데, 반드시 일정한 잠복기를 거쳐야만 발병한다는 특징이 있다. 주된 감염경로로는 직접접촉, 환자의 침, 가래의 비말을 흡입하여 감염하는 직접감염, 병원미생물로 오염된 식품, 공기, 토양, 절지동물을 매개로 감염하는 간접감염을 들 수 있다.
 최근 핫한 이슈를 일으켰던, 누구나 이름을 들어봤을 만한 감염병 몇 가지를 소개해보려 한다. 전 세계적인 감염병 환자의 수를 파악하기는 어렵지만 감염병의 대부분은 현대 의료 기술의 혜택을 누리지 못하는 개발도상국에서 많이 발생한다. 해마다 감염병으로 인한 사망자가 500만명에 이르며 이 중 절반은 결핵, 말라리아, 후천성면역결핍증(AIDS)으로 인해 사망한다.

출처 : http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2016/12/13/2016121300157.html

 

1. Cholera (콜레라)
 콜레라는 콜레라균(Vibrio cholerae)의 감염으로 급성 설사가 유발되어 탈수가 빠르게 진행돼 심할 경우 사망에 이를 수도 있는 전염성 감염 질환이다. 콜레라균은 분변, 구토물로 오염된 음식이나 물을 통해 감염되며, 오염된 손으로 음식을 조리하거나 식사할 때, 날 것이나 해산물에서 감염될 수 있다. 설사 및 탈수 증상을 일으키는 데에는 1억~100억 개 정도의 많은 수의 균이 필요하지만, 위절제술을 받은 사람은 더 적은 수의 균으로도 감염될 수 있다. 해외 여행객 및 외국인 노동근로자의 증가로 콜레라균의 국내 유입이 증가하고 있는 추세이다.  분변 배양 검사를 통하여 콜레라균의 특정적인 움직임과 균의 검출유무를 진단하며, 균에 대한 항독소나 항체 수의 상승 등의 면역반응 혈액 검사로도 이상 증상을 확인할 수 있다. 수액 주입으로 손실된 수분과 전해질을 공급하고 체내 전해질 불균형을 교정하는 것이 주된 치료 방법이다.

 

2. Tuberculosis(결핵)
 결핵은 인류 역사상 가장 많은 생명을 앗아간 감염 질환으로 연 평균 약 2백만명이 사망한다고 알려져 있다. 결핵은 결핵균에 의한 감염 때문에 발생하며, 가슴통증이나 기침, 피가 섞인 가래 증상으로 결핵 검사 실시 시, TB 박테리아가 폐에서 관찰된다. 그 외에도 체중 감소, 식욕 부진, 열, 피로, 냉기 등의 증상이 있다. 

출처 : medcomic.com by Jorge Muniz(http://www.healthtipsever.com/what-is-tuberculosis/에서 재인용)

 생리학적으로 결핵균에 의한 감염이 발생되면 숙주들은 세포매개성 면역과 지연과민반응인 면역반응을 일으키고, 그 중 T림프구가 가장 중요한 역할을 한다. 결핵은 폐결핵 뿐만 아니라 흉막, 림프절, 척추, 뇌, 신장, 위장관 등 여러 부위에서 발병하며 그 증상도 다르다.  현재 결핵균의 감염 여부를 진단하기 위해 사용되는 방법 몇 가지를 소개하고자 한다. 투베르쿨린 피부반응 검사(Tuberculin Skin Test)를 시행할 수도 있고, 활동성 여부를 확인하기 위해 흉부 X선 촬영, 균 유무를 판단하기 위한 도말검사 및 배양검사가 시행된다. 혈액 검사에서는 일반적인 급성 염증 반응; 적혈구 침강속도(ESR)의 증가, 백혈구의 수 증가, C 반응성 단백질(CRP)의 증가를 통해 결핵을 진단하는데 부족한 경우 환자에 따라 흉부 전산화 단층촬영(CT), 기관지 내시경 검사 등을 시행하기도 한다.  최근에는 빠르고 정확한 중합효소 연쇄반응법(PCR)을 통한 결핵균 검사, 폐결핵 감염 여부를 보다 정확히 알 수 있는 체외 인터페론감마(Interferon-gamma) 검사 등이 도입되었으며, 일단 결핵이 진단되고 나면 배양된 결핵균에 어떤 약이 효과가 있는지를 알아보기 위한 약제 감수성 검사, 검출된 균의 결핵균 여부를 확인하는 균 감별검사 등을 시행하기도 한다.

 

3. Malaria(말라리아)
 말라리아 원충에 감염되어 발생하는 급성 열성 전염병으로 말라리아를 일으키는 말라리아 원충은 얼룩날개 모기류에 속하는 암컷 모기에 의해서 전파되는데, 우리나라에서는 중국 얼룩날개 모기암컷이 말라리아 원충을 전파시킨다. 말라리아 원충에 감염된 모기에게 물린 후 인체에서 감염 증상이 나타날 때까지는 2주~수개월의 시간이 소요된다. 오한, 발열, 발한의 전형적인 감염 증상이 나타나는데 원인 병원체의 종류에 따라 증상 및 특징이 다르다.

출처 : 서울대학교병원 의학정보(네이버 지식백과에서 재인용)

 말라리아 진단들 중 대표적인 4가지를 소개하자면, 첫 번째 혈액 도말 검사는 많은 양의 혈액을 도말하여 건조시킨 후 적혈구를 모두 파괴시키고 원충과 백혈구만 현미경으로 검사하므로 말라리아 양성 또는 음성의 판정에 매우 편리한 방법이다. 그러나 종을 감별하는 것은 어려운 경우가 많다. 두 번째는 아크리딘 오렌지 염색으로 환자 혈액 5㎕와 아크리딘 오렌지 용액 10㎕를 슬라이드글라스에서 혼합한 후 커버글라스를 덮어 2∼3분간 잠시 두었다가 형광현미경으로 검사하는 방법이다. 그 외에도 혈청학적 검사 ELISA(enzyme-linked Immunosorbent assay, 효소면역측정법)를 통해 단백질 항원을 이용하여 대량의 시료를 검사할 수 있고, PCR로 말라리아 원충의 유전자를 primer로 확인하는 유전자적 검사법이 있다.

 

 

4. AIDS
 후천면역결핍증후군 AIDS는 인간 면역결핍 바이러스(HIV, human immunodeficiency virus)에 감염되어 면역세포인 CD4 양성 T림프구가 파괴되면서 인체의 면역 저하로, 각종 감염성 질환과 종양이 발생하여 사망에 이르는 질병이다.  HIV 바이러스는 HIV-1과 HIV-2로 나뉘는데, 전 세계적으로 확산되어 HIV 감염을 일으키고 있는 것은 HIV-1이다. HIV-2는 주로 아프리카 일부 지역에 분포되어 있다. HIV-1은 유전적인 특성에 따라 다양한 아형(subtype)으로 나뉘는데 이러한 아형들은 지속적인 유전적 변형을 통하여 그 다양성이 증가하고 있다. HIV의 감염경로는 감염인의 체액에서 다른 사람의 체내로 들어가면서 전파가 되며, 감염인과의 성행위, 정맥용 주삿바늘을 함께 사용했을 경우, 수직감염(산모로부터 태아로 감염이 전파되는 것)과 같은 3가지의 경로로 흔히 감염된다.
 HIV 감염의 증상은 감염 초기의 급성 HIV 증후군, 이 후에 이어지는 무증상 잠복기, 면역력이 현저하게 떨어져 기회감염을 비롯한 다양한 병적인 증상이 나타나는 후천성 면역결핍증 시기의 세 단계로 나눌 수 있다.  급성 HIV 증후군은 바이러스에 감염된 후 3~6주 후에 발생하며 발열, 인후통, 임파선 비대, 두통, 구역, 구토, 피부의 구진성 발진 등의 증상이 나타나고, 심한 경우 뇌수막염이나 뇌염도 동반될 수 있다. HIV에 처음 감염된 후 조기에 감염이 진단되지 않으면 환자 본인도 감염 사실을 알지 못한 채 다른 사람에게 HIV를 전파시킬 수 있기 때문에 초기에 환자를 찾아내어 치료하는 것이 중요하다. 급성 HIV 증후군 시기가 지나면 무증상 잠복기가 10년 정도 지속되는데 이 시기에는 HIV 감염을 의심할 수 있는 특이한 증상이 나타나지 않는다. 비록 겉으로 드러나는 증상은 없지만 무증상 잠복기 동안 HIV 바이러스는 지속적으로 면역세포를 파괴하므로 인체의 면역력이 점차적으로 저하된다. 면역력이 어느 정도 이하로 떨어지면 건강한 사람에게는 거의 발생하지 않는 여러 종류의 감염성 질환이 발생하고, 보통 사람에게 약하게 나타나는 감염성 질환도 후천성 면역 결핍증 환자에게는 심각한 질병으로 나타난다. 또한 면역 결핍으로 인해 악성종양이 현저하게 많이 발생하므로 사망에 이르게 된다.  혈액에서 HIV에 대한 항체나 HIV의 항원을 직접 찾아내는 혈액검사를 통해 감염을 진단 할 수 있다. 항체 생성이 지연되는 경우가 있어 최대 6개월까지 혈액 선별 검사에서 양/음성 결과를 파악하며, 최근, HIV 바이러스를 강력하게 억제할 수 있는 치료제가 개발 되었으나 아직까지 HIV의 완치는 불가능하다. 지속적인 항 HIV 약제 투입은 부작용이 따르므로 감염 초기에는 사용하지 않는다. 그러다 바이러스 수와 면역세포 수가 일정 기준을 넘으면 항 HIV 치료제 칵테일요법으로 치료한다.

출처:월드비전(https://my.worldvision.or.kr/mySponsor/lastestNewsView.asp?page=1&search_product=&search_sponsor=2&gubun=B&board_seq=70)


5. MERS(메르스)
 중동 지역에서 집중적으로 발생하는 코로나바이러스(Coronavirus)의 감염으로 발발한 중증 급성 호흡기 질환인 메르스는 사스와 유사한 고열, 기침, 호흡곤란, 심한 호흡기 증상이 나타난다. 근래에는 중동지역의 아라비아 반도를 중심으로 감염환자가 주로 발생하여 ‘중동 호흡기 증후군’으로 명명되고 있다. 아직 명확한 감염원과 감염경로는 확인되지 않았으나, 중동 지역의 낙타와의 접촉을 통해 혹은 사람간의 밀접접촉에 의한 전파가 가능하다고 보고되고 있다.

출처 : 세계보건기구(http://www.who.int/emergencies/mers-cov/en/)

 

6. SARS(사스)
 MERS 이전 세계적인 공포를 불러일으켰던 감염병은 SARS이다. 2002년 겨울, 홍콩 거리의 사람들이 모두 마스크를 쓰고 다니는 영상이 연일 뉴스를 통해 흘러나왔고 이 새로운 질병의 치료제나 백신이 개발되지 않아 국민들의 불안감이 고조되었다. 6개월 만에 30여개 나라에 퍼질 정도로 전파 속도가 빠르고 광범위 했으며, 25세 이하의 젊은 사람들에게는 치사율이 1%이하이지만, 65세 이상 노인들에서는 50% 치사율이 나타날 정도로 무서운 감염병이였다. 사스(SARS)는 ‘중증급성호흡기증후군’의 줄임말로 증상은 발열, 기침, 호흡곤란, 심하면 폐렴으로까지 발전해 죽음에 이를 수 있다.  사스는 사스-코로나 바이러스로 발병되며, 코로나 바이러스를 전자현미경으로 보면 태양의 코로나와 형상이 비슷하여 명명되어졌다. 코로나 바이러스는 닭에서 처음 발견되었고, 소나 돼지 같은 일부 동물에게 매우 치명적인 바이러스이다. 사스-코로나 바이러스는 감기와 같이 가벼운 코감기나 설사를 일으키는 정도이지만 바이러스가 변이되면 인간에게 치명적인 바이러스가 된다.

 

 

7. Influenza (인플루엔자)
 유행성감기 혹은 독감이라고 불리는 인플루엔자는 오소믹소바이러스과의 인플루엔자 바이러스가 폐 및 기도를 감염시켜 유발하는 감염성 질환을 말한다. 일반적인 증상은 오한, 발열, 콧물, 인후통, 인후염, 근육통, 두통, 기침, 무력감과 불쾌감, 병감이다. 독감은 이런 비특이적 증상의 정도가 몸살감기보다 심한 정도일 뿐, 치명적인 경우는 드물다. 그렇지만, 전격성 폐렴이나 라이증후군 같은 치명적인 합병증을 일으키기도 하는 등 감기와는 명백히 다르며, 기도 내 더 깊은 세포들까지 영향을 끼친다. 보통 감염자의 기침이나 재채기를 통해 공기 중으로 나오는 바이러스를 흡입함으로써 인플루엔자에 감염된다. 조류의 배설물, 침, 콧물, 대변과 혈액으로도 전염될 수 있다.

출처 :http://www.codigosanluis.com/secretaria-de-salud-informa-corte-de-vacuna-de-influenza/

 인플루엔자에는 세 가지 바이러스 유형이 있다. A형과 B형 인플루엔자 바이러스 내에는 다양한 계통이 있고, 모두 유사한 질병을 일으키며 C형은 일반적인 인플루엔자 질환을 일으키지 않는다. A형이 인플루엔자 사례의 95%를 유발하며, 나머지의 대부분은 B형이 원인이다. C형 인플루엔자는 발생 빈도가 떨어지며, 주로 소아에서 발생하게 되는데, 바이러스 표면에 존재하는 단백질 등의 변이가 돌연변이로 조금씩 다른 형태를 띄면서 더 이상의 이전 백신으로는 효과를 볼 수 가 없게 된다. 매년 인플루엔자 예방접종을 받는 것이 인플루엔자 감염 예방을 위한 최선의 방법이다.

 

8. Ebola Hemorrhagic Fever 

출처 : http://www.ezhealthmd.com/medical-condition/ebola/what-does-ebola-do-to-the-body/

 서아프리카에서 시작된 에볼라 바이러스는 치사율이 최고 90%에 이를 정도로 ‘공포의 바이러스’로 불린다. 에볼라 바이러스가 처음 발견된 건 1976년이다. 필로바이러스과에 속하는 에볼라 바이러스는 콩고공화국의 강 이름을 따서 ‘에볼라’라 불리게 됐다. 필로바이러스류는 대부분 치명적인 출혈열을 불러오며, 에볼라성 출혈열이 가장 위험한데, 에볼라는 독감 비슷한 열 증상과 함께 내출혈 증상이 나타난다. 사망 직전의 에볼라 환자들에게서만 출혈열이 나타나며, 초기에는 고열만 그 이후 설사와 구토, 복통이 나타나고 대부분의 환자들은 출혈보다는 저혈압으로 인한 쇼크나 다발성 장기 부전으로 사망한다. 에볼라 바이러스는 보통 2일에서 21일의 잠복기를 거치며 발열, 오한, 두통, 식욕부진, 근육통 등 감기와 증상이 비슷하나 인체에 치명적이다. 감염된 사람의 체액, 분비물, 혈액 등을 직접 접촉하거나 감염된 침팬지, 고릴라 등 동물과 접촉했을 때 감염될 수 있다. 정확히 어떻게 인체에 영향을 주는지는 완전히 밝혀지지 않았지만 체내에 있는 콜라겐 조직에 침투하여 증식하고 조직을 파괴한다고 알려져 있다. 이 콜라겐은 세포들을 묶어주거나 연결해주는 역할을 하는 세포외 기질 단백질의 한 종류로, 이 콜라겐이 완전히 파괴되면서 세포간의 연결이 죄다 끊어져 조직이 분해되어 버린다는 설이 있고 그로 인해 주요 조직들이 녹아내리며 끔찍한 통증 수반과 다발성 장기 부전으로 사망하게 되는 것이다.

 

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PCR, 넌 어디까지 알고 있니?

 

PCR(polymer chain reaction)은 원하는 DNA의 sequence를 통해 다량의 DNA를 증폭하는 기술이다. Denaturation, Annealing, Extension의 세 단계로 구성되어 있고, 이 과정이 반복되면서 DNA가 증폭된다. 기본적으로 DNA template, primer, dNTP, polymerase등으로 구성되어 진행된다. 오늘은 유전자를 증폭시키는 PCR의 여러 가지 종류를 파헤쳐 보고자 한다.

 

1) RT-PCR(Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction) 

출처 : https://www.thermofisher.com

특정 부위의 RNA를 template로 하여 이에 상응하는 cDNA(complementary DNA)를 합성한 뒤, PCR 증폭을 시행하는 기술이다. 실험 과정은 1) 역전사효소(reverse transcriptase)를 이용하여 RNA로부터 cDNA를 제조하는 과정과 2) cDNA를 이용하여 특정부위를 증폭시키는 과정으로 나뉘어지며, 2) 과정은 genomic DNA로부터 특정 유전자 부위를 증폭시키는 방법과 같다. 이 방법은 노던 블롯 혼성화 분석(Northern blot hybridization)과 같은 방법을 사용하는 RNA 분석보다 실험방법이 간단할 뿐 아니라 유전자의 염기서열 결정이 가능하기 때문에 주로 mRNA의 염기서열 및 전사량을 연구할 때 크게 도움이 된다. 염기서열이 알려진 유전자의 경우 RT-PCR을 통해서 전체 길이의 cDNA를 간단하게 합성하여 복제(cloning) 할 수도 있다.

 

2) Allele-specific PCR
 DNA상에서 하나의 염기만 다른 SNP(single-nucleotide polymorphisms, 단일염기변이)를 분석하는 기술로서 서로 다른 allele의 DNA sequence만 안다면 primer를 제작하여 allele-specific PCR을 진행할 수 있다. Allele-specific PCR은 template과 SNP-specific primer사이에 불일치(mismatch)의 존재를 정확하게 판단하여 기존의 PCR에서의 비특이적인 증폭(amplification)을 막아 성공적으로 원하는 template만을 증폭 시킬 수 있다.

출처 : https://www.slideshare.net/

 

 

3) Asymmetric PCR
 Asymmetric PCR은 비대칭의, 불균형의 의미를 갖는 Asymmetric이란 단어에서 알 수 있듯이, 이중가닥의 DNA 중 한 가닥의 DNA만을 증폭시키는데 사용하는 기술이다. Single strand만을 얻을 목적으로 사용되며, Primer를 두 개 사용한다. 두 primer의 농도를 100:1로 섞어 PCR을 진행하는데, PCR 초기단계에서 한쪽의 primer는 소비되어 버리고 과잉의 primer에서 single strand DNA가 생성이 된다.

출처 : https://www.researchgate.net/

 

4) RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends) 

출처 : https://www.slideshare.net/

cDNA를 복제(cloning)하기 위해서는 cDNA library를 검사(screening)하는 방법이 가장 일반적이지만, 이 방법으로 처음 screening을 하여 찾아낸 clone은 대개 전체 cDNA의 일부이며 계속 반복하여 screening을 하여야만 완전체 cDNA를 얻어낼 수 있다. 반복 작업이 필요한 만큼 상당한 시간과 노력이 소모되는 작업이고, 유전자 자체가 cDNA library에 적은 양으로 존재하는 경우엔 더욱 힘든 작업이 되어 버린다. 이 문제를 해결하고자, 1988년 Frohmann 등은 RACE(rapid amplification of cDNA ends) PCR 기술을 만들어 냈다. cDNA의 일부 염기서열만 알고 있으면, 이 부분에서 gene specific primer를 합성하고 PCR 반응(reaction)을 통해 5'-end 혹은 3'-end 까지의 DNA를 증폭하는 것이다. 3'-RACE PCR 방법에서는 모든 mRNA 3'-end에 존재하는 poly(A) tail(AAAAAAAA...AAAA-3')을 이용하여, 그와 상보된 oligo-(dT) primer(5'-TTTTTT...TTT-3')를 반응시켜 cDNA를 합성 시킬 수 있다.

 

5) IS-PCR(In Situ Polymerase Chain Reaction) 

출처 : https://www.slideshare.net/

 PCR은 원하는 DNA를 대량으로 증폭시키는 방법이고, in situ hybidization (ISH)은 세포나 조직에 존재하는 극미량의 DNA 및 RNA를 찾아낼 수 있음은 물론 원하는 유전자들의 위치까지 확인할 수 있는 방법이다. ISPCR은 이 두 가지 방법의 장점을 혼합하여 응용한 방법으로서 PCR의 민감성(sensitivity)과 ISH의 특정성(specificity)을 고루 갖추고 있다. IS-PCR의 실험원리는 일반적인 PCR 방법과 같으나, 슬라이드 글라스(slide glass) 등의 사용에 적합한 IS-PCR용 기구가 필요하며 사용하는 기구에 따라 반응시키는 방법들이 다양하게 제시되어 있다.  IS-PCR은 세포내의 target sequence를 증폭시키는 것으로부터 반응이 시작되며 세포막을 통해 여러 물질들이 쉽게 이동할 수 있도록 세포막을 HCl(염화수소, 강산), proteinase K(단백질분해효소) 등으로 처리해 주는 과정을 거쳐야 한다. 이 과정에 이상이 생기면 세포가 손상되거나 파괴되는 수가 있으므로 적절한 선택과 사용이 중요하다. 아직까지는 IS-PCR 방법의 효율이 기대효과 대비 그다지 높지 못하지만, 민감성과 특정성이 높아야 되는 진단 및 분석 분야에서는 유용하게 사용될 것으로 기대된다. 

 

6) Hot start PCR
 Taq1 polymerase 효소는 37℃에서도 효소 활성이 좋기 때문에 간혹 첫 번째 denaturation 과정이 완전히 진행되기도 전에 primer가 DNA 분자에 붙어 증폭(extension)되는 경우가 있다. 이렇게 낮은 온도에서 결합(annealing)이 일어날 경우 primer의 불일치 접합 확률이 높고, 결과적으로 정확도가 떨어지는 결과를 얻게 된다. 이것을 막는 방법이 Hot-start PCR기술이다. Hot-start PCR에서는 primer가 정확하게 원하는 DNA site에만 붙을 수 있도록 충분한 온도가 된 후에야 PCR이 진행되게 필요한 물질(ex. polymerase, MgCl2, dNTP)을 넣어준다. 그러면 primer가 불일치하는 DNA 분자와 붙는 상황을 피할 수 있어 상대적으로 명확한 결과를 얻을 수 있다.

출처 :https://us.bioneer.com/

 

7) RAPD PCR 

출처 : https://www.researchgate.net/

 RAPD (random amplified polymorphic DNA) PCR은 두 생명체가 계통 유전학적으로 얼마나 유사성이 있는가를 판별할 때 사용한다. PCR을 진행할 때 primer가 짧을 경우 게놈(genome)상의 이곳저곳에 달라붙어 여러 조각(fragment)을 생성하게 되고, 전기영동을 사용하면 생명체마다 각각의 독특한 band를 형성하게 되는데, 이것을 가지고 생명체간의 유사성을 판별할 수 있다. 만약 두 생명체가 비슷한 종일 경우에는 band의 모양이 비슷할 것이며, 그렇지 않을 경우에는 서로 많은 차이가 나타날 것이다. 이 RAPD PCR은 방법이 비교적 간단하고 쉬워 genome sequencing을 하기 전에 대략적인 종간의 관계를 확인하기 위해 사용된다.

 

8) Real time qPCR(quantitative PCR)
 PCR 산물의 양을 실시간으로 측정하기 위해 사용되는 기술이다. DNA, RNA, cDNA의 양을 정량적으로 분석할 수 있고, 한 샘플에서 PCR 산물의 copy 수를 측정할 수 있다. RT-qPCR 방법에서는 형광염색법(dye)을 사용하는데, SYBR-green, Evagreen 혹은 DNA probe를 가진 형광, Taqman을 이용해 실시간으로 증폭되는 산물의 양을 정량적으로 측정한다.

 

9) Nest PCR 
 Nest PCR은 한 번 PCR로 증폭한 DNA 단편을 한 번 더 내부의 primer를 사용하여 증폭하는 방법이다. 두 개의 서로 다른 primer set를 이용하여 연속적으로 두 번의 PCR을 진행하게 되면 비특이적 반응을 감소시킬 수 있어 정확하고, PCR을 2회 실시하므로 감도가 상승하는 효과를 얻을 수 있다.

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Nested_polymerase_chain_reaction

10) Multiplex PCR

출처 : https://www.labce.com/pcr_fundamentals.aspx

한 번의 PCR로 서로 다른 여러 개의 DNA들을 증폭시키는 분자생물학적 기술이다. 반응시킬 용액에 서로 다른 DNA를 증폭시킬 primer를 첨가해 target sequence에 붙을 수 있도록 PCR 조건을 잡아주면 한 번에 증폭되어 상당한 시간과 노력을 절약할 수 있다. 그러나 한 번에 여러 가지 target을 증폭시키기 때문에 각 primer set들의 annealing 온도를 비슷한 범위에서 최적화 시켜야 되는 전처리 작업이 필요하다. Multiplex PCR은 병원균 확인, SNP genotyping, 돌연변이 분석, template의 양, RNA를 detection 하는데 유용하다.

 

11) Inverse PCR 
 Inverse PCR은 이미 서열을 알고 있는 DNA의 양 옆에 서열을 알지 못하는 부분을 알고자 할 때 많이 이용된다. 예를 들어 5’-xxxxxxx=========xxxxxx-3’ (x서열을 모름, =서열을 알고 있음)
이런 염기 서열에서 x 부분을 알고자 할 때 사용되는데, 제일 먼저 제한 효소로 자르고, 자른 부위를 원으로 만든다. 그리고 그 원으로 된 곳에primer를 붙이는데, 이 때 연장(elongation)과 같은 방향으로 가도록 primer를 붙인다. Inverse라는 말은 primer가 기존의 PCR과는 다른 방향으로 간다고 해서 붙여졌다.

출처 : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/d/da/Inverse_PCR_2.png

이 외에도 더 많은 PCR 종류들이 산업, 의학, 과학, 농업 등 다양한 분야에서 사용되어지고 있으며, 더 효율적인 PCR 기술들이 현재도 개발되고 있다. PCR은 분자생물학의 표준 실험법으로 특정한 유전자를 증폭하여 유전형을 알아보는 것부터, 신종플루, HIV, 지카바이러스, 콜레라균 등 온갖 병원균을 검출하고 종류를 확인할 때, 변사체의 신원을 분석할 때, 네안데르탈인의 뼈에서 추출한 DNA로부터 현생인류와의 관련성을 찾아 볼 때 등 굉장히 다양한 분야에서 적용되고 있다. 전 세계 PCR 시장의 규모와 PCR 기반 기술로 작동하는 차세대 시퀀싱 시장들이 200억 달러 이상의 규모가 될 것이라는 예상처럼, PCR은 현대문명을 구성하는 하나의 핵심적인 기술인 것이다.

Posted by KIST PR

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