전 세계가 주목하는 2022 최신 연구 트렌드

곽재식(공학박사, 작가)

한 해를 장식한 그리고 다음 해를 수놓을 흥미로운 키워드로 읽는 미래 과학 트렌드. 각 분야의 현장 과학자들이 넓고도 얕지 않게 과학 지식을 조망한다. 우리 삶을 즉각 바꾼 화제의 기술은 물론, 최신 연구 방향까지 흐름을 제대로 짚는다. 매년 더해질 《과학은 지금》 한 권이면 빠르게 지나가는 과학 키워드를 쉽고 재미있게 따라잡을 수 있다. 최고의 전문가 집단, 국립과천과학관의 과학자들이 국내 최초로 시도하는 야심 찬 프로젝트! 상아탑의 학문으로서가 아닌, 생동감 있게 변화하는 과학으로 오늘과 내일을 읽는다.

추천의 말
책머리에

CHAPTER 1 세계를 흔드는 기술
01. 뇌의 신호를 읽는 칩 뇌과학
02. 반도체 전쟁 산업공학
03. 스마트폰의 사용자 인터페이스 산업공학
04. 자동차 회사가 왜 로봇 회사를 인수할까? 기계공학
05. 현존 최강 인공지능과의 인터뷰 컴퓨터공학
06. 소포 상자와 디자인 산업디자인
07. 인간의 한계를 자른 크리스퍼 유전자가위 생명과학

CHAPTER 2 우주탐사의 최전선에서
01. 왜 소행성인가? 천문학
02. 안녕, 아레시보! 천문학
03. 다시 시작된 달 탐사 항공우주공학
04. 블랙홀의 재발견 천문학

CHAPTER 3 질병 X의 시대
01. 코로나19로 읽는 백신의 세계 생명과학
02. 노화는 질병? 생명과학
03. 유전자 드라이브로 모기 없는 세상 만들기 생명과학
04. 유전공학 역사가 만든 mRNA 백신 생명과학
05. 노화를 되돌릴 수 있을까? 생명과학
06. 알파폴드의 단백질 구조 예측 물리화학
07. 침묵의 위협자 C형 간염바이러스 생명과학

CHAPTER 4 기후변화의 현재, 지구의 미래
01. 날씨 조작 프로젝트 기후과학
02. 산호초의 하얀 경고 생명과학
03. 캘리포니아 산불 산림과학
04. 국제기후변화협약의 과제 과학기술정책

CHAPTER 5 무엇이 과학적 사고를 가로막는가
01. 기초연구는 어떻게 지원되는가 과학기술정책
02. 대중 과학계의 새로운 화두, SF 과학문화
03. 우주개발의 꿈 과학기술정책

참고 자료 및 그림 출처

이 책은 진리를 설파하지 않는다. 진리는 절이나 교회 또는 성당에서 찾아야 한다. 이 책은 과학 뉴스를 전한다. 이 순간 가장 합리적이고 널리 받아들여지는 것들을 마치 할머니에게 설명하듯이 전하고 있을 뿐이다. 어느 정도 시간이 지나면 가짜 뉴스는 아닐지언정 오류로 판명날 수도 있다. 괜찮다. 과학은 원래 그런 것이니까. _18쪽 〈책머리에〉뉴럴링크의 설립자 중 한 명은 스페이스X, 테슬라 등으로 기술 산업에서 혁신의 아이콘이 된 그 유명한 일론 머스크다. 그는 시연회 발표에서 뇌에 칩을 심는 브레인 임플란트 로봇 V2도 함께 선보였는데 이 로봇은 뇌 속의 혈관을 피해가며 지름 5마이크로미터의 미세한 전극을 심어 한 시간 내에 칩과 뇌를 연결할 수 있다고 밝혔다. 일론 머스크는 뇌에 칩을 심는 행위가 미래에는 라식 수술과 같이 간단하고 안전해질 것이라고 이야기한다. _27쪽 〈CHAPTER 1 세계를 뒤흔든 기술〉사용자는 휴대전화에 다양한 방법으로 신호를 보낸다. 이에 따라 휴대전화가 전달하는 정보가 다양하고 정확할수록 사용자 입장에서는 똑똑하다고 느낄 수 있다. 별다른 설명 없이 자연스럽게 해내기에 직관적이라고 표현하기도 한다. 마치 나를 잘 아는 것처럼 내 행동을 이해하기 때문에 결국 쓰는 사람들은 편하다고 생각한다. 내 말을 알아듣는구나, 내가 원하는 걸 이해하네, 라고 느끼게 되면 휴대전화를 넘어서서 스마트폰이 된다. _54쪽 〈CHAPTER 1 세계를 뒤흔든 기술〉로봇이 자율주행차와 어떤 관계가 있을까? 로봇의 두뇌 역할을 하는 인공지능 기술이 자율주행차에서도 핵심이다. 자율주행차의 사물 인지, 판단, 제어 기술에 인공지능이 적용된다. 교통 정보에 대한 빅데이터를 수집하여 딥러닝을 통해 정보를 분석하여 최적의 주행을 할 수 있도록 판단한다. 이를 위해 빠르고 끊김 없는 데이터 전송이 가능한 5G 통신 기술이 필수다. _61쪽 〈CHAPTER 1 세계를 뒤흔든 기술〉GPT-3는 문맥을 파악하여 질문에 자연스럽게 답하고, 글을 생성하는 능력이 탁월해 에세이를 쓸 수 있다. 제목과 작가 이름을 알려주면 긴 텍스트를 요약하여 특정 작가의 스타일로 짧은 글을 쓰거나 뉴스와 같은 정보성 기사도 작성할 수 있으며, 여러 언어를 번역하고 메모와 프로그램 코딩을 하는 등 다양한 임무 수행이 가능하다. 그런데 이 중에서 가장 눈에 띄는 건 인간과 대화를 하는 것이다. _73쪽 〈CHAPTER 1 세계를 뒤흔든 기술〉유전자가위 기술은 자르고자 하는 염기 서열을 포함하는 세균의 크리스퍼 유전자를 제작해서 넣는 대신, 자르고 싶은 유전체 부분의 21개에 해당하는 염기 서열의 가이드 RNA를 합성하고, Cas9 단백질을 복합체로 만들어 직접 넣는 방법을 사용한다. _105쪽 〈CHAPTER 1 세계를 뒤흔든 기술〉행성을 이룬 원시행성들은 형성 초기 잦은 충돌로 변성과 분화 과정을 거쳤지만, 그와 달리 소행성대에 남은 미행성들은 대규모 충돌을 겪지 않고 원시태양계 원반의 성분과 환경에 대한 기억을 간직하고 있다. 그래서 태양계의 형성과 진화를 연구하는 과학자들은 태양계의 화석과 같은 소행성의 샘플을 얻기 위해 집중하는 것이다. _120쪽 〈CHAPTER 2 우주탐사의 최전선에서〉중국은 이후 달 남극 지역에서의 토양 채취를 위해 창어 6호와 창어 7호를 보낼 계획이며, 이후 창어 8호에는 우주인을 태워 보내 미국 다음으로 유인 달 탐사 임무를 수행하려고 준비 중이다. 이렇듯 중국은 2007년 10월 창어 1호의 발사를 시작으로 꾸준한 달 탐사 사업을 추진하며, 미국과 러시아에 이어 지구와 가장 인접한 천체인 달에 대한 지위를 높이고 있다. _147쪽 〈CHAPTER 2 우주탐사의 최전선에서〉지금까지 접해보지 못한 코로나19 바이러스를 물리치고자 전 인류적인 총력을 집중한 결과 통상 10~15년 걸리던 백신 개발 기간을 10~18개월로 대폭 단축시켰다. 백신 개발의 새 역사가 쓰였다고 해도 과언이 아니다. 이는 미지의 코로나19 바이러스 유전체의 빠른 염기 서열 분석, 고해상도 이미지 및 AI를 활용한 코로나19 바이러스 구조 분석, mRNA, DNA, 바이러스 벡터와 같은 백신 플랫폼 구축 등 과학과 기술의 혁신적인 결합이 있었기에 가능한 일이었다. 175쪽 〈CHAPTER 3 질병 X의 시대〉최근 과학자들은 노화를 거스르고 신체를 젊게 되돌릴 수 있게 세포가 증식 가능한 상태가 되도록 세포 역노화 기술을 연구한다. 지금까지는 노화가 되돌릴 수 없는 과정으로 인식되었지만 이제는 노화를 질병으로 인식하여 치료하고 세포의 노화를 되돌리는 방법들이 연구되고 있는 것이다. _232쪽 〈CHAPTER 3 질병 X의 시대〉수십 년간 시도해온 날씨 조작 기술은 아직 완성되지 않았지만, 오히려 보다 규모가 큰 기후 수준에서의 인위적인 변화는 급속히 일어나고 있다. 의도적으로 통제하고 조절할 방안 없이, 매우 불확실하고 예측 불가능한 변화를 이미 맞이한 것이다. _271쪽 〈CHAPTER 4 기후변화의 현재, 지구의 미래〉세종과학펠로십은 연구비뿐 아니라 젊은 연구자가 스스로 연구 주제와 방향을 계획하고 세계 정상급 연구자로 성장하는 데 다차원적으로 지원한다. 세종과학펠로십이 갖는 가장 큰 특징은 본인의 연구를 심화·확장하기 위해 연구 기관을 자유롭게 선택하고 이동하는 것을 허용한다는 점이다. _309쪽 〈CHAPTER 5 무엇이 과학적 사고를 가로막는가〉과학이 SF에 영향을 미쳤는지, 아니면 SF가 과학에 영향에 미쳤는지는 마치 닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐의 논의와같이 서로 긴밀하게 얽혀 있다. 이런 둘의 밀접한 관계 덕분에, 우리는 SF 작품을 통해 여러 미래 시나리오를 경험해보고, 다가올 사회에 대한 질문과 생각들을 쌓아나갈 수 있는 것이다. _319쪽 〈CHAPTER 5 무엇이 과학적 사고를 가로막는가〉

★국내 최초★전 세계가 주목하는 2022 미래 과학 트렌드를 말하다 최고의 과학자 집단이 선정한 오늘을 대표하는 기술부터 떠오르는 연구 주제까지 분야별 최신 연구와 화제의 과학 소식을 한자리에▶ mRNA 백신의 원리는? ▶ 현대차는 왜 보스턴 다이내믹스를 인수했을까? ▶ 인공지능은 어디까지 진화했는가? ▶ 앞으로 스마트폰은 어떻게 달라질까? ▶ 노화는 질병일까? ▶ 타인의 생각을 읽는 칩이 있다면? ▶ 지금 소행성에 주목하는 이유는? ▶ 유전자가위는 축복인가? ▶ 인간의 손으로 해충을 절멸시키는 것은 온당한가? ▶ SF가 조명하는 미래는?한 해를 장식한 그리고 다음 해를 수놓을 흥미로운 키워드로 읽는 미래 과학 트렌드. 각 분야의 현장 과학자들이 넓고도 얕지 않게 과학 지식을 조망한다. 우리 삶을 즉각 바꾼 화제의 기술은 물론, 최신 연구 방향까지 흐름을 제대로 짚는다. 매년 더해질 《과학은 지금》 한 권이면 빠르게 지나가는 과학 키워드를 쉽고 재미있게 따라잡을 수 있다. 최고의 전문가 집단, 국립과천과학관의 과학자들이 국내 최초로 시도하는 야심 찬 프로젝트! 상아탑의 학문으로서가 아닌, 생동감 있게 변화하는 과학으로 오늘과 내일을 읽는다.현대인의 교양이라고 불리는 과학은 고정된 지식의 창고가 아니라 새로운 발견과 연구로 항상 변화한다. 따라서 교과서 속 고정된 이론 외에 달라지는 내용을 알아가는 것이 무엇보다 중요하다. 하지만 모든 것을 파악하기에 과학이 발전하는 속도는 눈으로 따라가기조차 벅차게 느껴진다. 이때 높게만 보이던 과학의 문턱을 수월하게 넘도록 돕는 친절한 책, 《과학은 지금》이 나왔다.국립과천과학관은 지식 전달을 넘어 공감과 소통의 장을 제공하기 위해 끊임없이 고민하고, 사람들이 과학적 세계관을 갖도록 돕는 기관이다. 이곳의 과학자들은 다양한 과학기술 분야의 현주소를 명료하게 소개하고 그 의미까지 전한다. 정확한 지식을 나누는 데 익숙한 현장 전문가가 우리에게 꼭 필요한 최신 과학 정보만을 골랐다. 이 책은 과학적 논제를 비판적으로 받아들이고, 떠오르는 과학기술과 더불어 살아갈 수 있도록 돕는 신중한 선별자이자 친절한 페이스 메이커라고 할 수 있다.각종 코로나19 백신의 원리, 패권 국가들의 이해관계가 집약된 반도체 전쟁, 일론 머스크의 생각 읽는 칩, 번식이 불가능한 유전자변형 모기 살포, 현존 최강 인공지능과의 인터뷰, 우주탐사의 최전선, 기후 위기 등 궁금증을 불러일으키는 주제가 가득하다. 논란의 한가운데 있는 첨예한 과학적 대립을 해설하고 예측 불허의 신기술, 우리나라의 과학기술정책에서 SF로 살펴보는 과학문화까지 풍성하게 더해진다. 흥미 위주로 자극적인 정보를 던지는 수준을 넘어 각각의 바탕이 되는 원리를 착실히 설명하기에 누구나 쉽게 읽을 수 있다.우리 시대 과학의 현주소에 대한, 현장 전문가들의 가장 친절한 안내서우주과학, 물리화학, 생명과학, 기후과학, 산림과학, 컴퓨터공학, 기계공학, 산업공학, 산업디자인 등 학문으로서의 과학부터 실용의 첨단을 달리는 분야까지 《과학은 지금》은 매년 새로운 주제와 키워드로 독자에게 다가갈 예정이다. 과학기술의 시대를 관통하는 우리들이 과학의 지형도를 머릿속에 그릴 수 있게 해주는 이 책 한 권이면 최신 과학 트렌드를 가장 정확하게 섭렵할 수 있다. 또한 해외 중심 소식이 아닌, 한국에 발을 딛고 이야기한다는 것이 이 책의 큰 강점이다.‘1부 세계를 흔드는 기술’에서는 브레인 임플란트를 비롯해 뇌와 기계의 상호작용을 다룬 뇌과학, 인공지능과 로봇, 자율주행차의 연결점 등을 시의성 있게 다루었다. 앞으로 달라질 스마트폰의 사용자 인터페이스, 크리스퍼 유전자가위 등 논란의 중심에 선 기술에 관한 뉴스 또한 명쾌하다. ‘2부 우주탐사의 최전선’에서는 아폴로 프로젝트 이후 다시 달 탐사에 열을 올리는 미국과 중국 그리고 우리나라의 이야기, 소행성 탐사의 의의와 지금에서야 노벨물리학상의 주인공이 된 블랙홀을 말한다.‘3부 질병 X의 시대’에서는 뉴스에서 끊임없이 이야기하는 코로나19와 백신에 대한 정확한 정보, 질병으로서의 노화, C형 간염바이러스 발견 등 생생한 생명과학이 담겨 있다. ‘4부 기후변화의 현재, 지구의 미래’는 21세기 최대 이슈인 기후 위기에 초점을 맞추었으며, ‘5부 무엇이 과학적 사고를 가로막는가’에서는 연구 지원, SF 등 과학문화에 대한 시선을 논한다.현대의 지식은 모두 연결되어 있다. 이에 따라 국립과천과학관의 과학자와 공학자들은 그 배경을 함께 풀어주면서 새로운 소식이 왜 새로운 소식인지 깨닫게 한다. 이에 따라 아직 과학과 기술에 대한 많은 정보를 갖고 있지 않은 독자들도 자연스럽게 지식을 체득하게 된다. 과학자, 공학자가 꿈인 학생들에게 이 책은 관심 분야의 연구 흐름과 트렌드를 지속적으로 살펴볼 기회가 된다. 또한 일반 독자들이라면 언론에서 중요하다고 짚은 연구들, 우리 생활을 직접적으로 바꾼 과학기술을 분야 전문가의 시선으로 한 뼘 더 깊이 있게 만날 수 있을 것이다.