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[인터뷰] 김주곤_쌀과 밀, 어느 것이 건강에 더 좋을까? | 2022 카오스강연 '생명행성(Life planet)'

벼는 전 세계 인구의 절반 이상이 주식으로 삼는 매우 중요한 작물이지만, 이를 주곡으로 하는 지역의 사람들은 종종 심각한 영양 부족 문제에 직면하곤 합니다. 특히 쌀에는 비타민 A 전구체인 베타카로틴이 결핍되어 있어, 저개발국의 수많은 어린이들이 야맹증이나 시력 약화로 고통받는 현실입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가뭄에 강하면서도 필수 영양 성분을 강화한 새로운 종자를 개발하는 연구는 인류의 건강과 생존권을 지키기 위한 필수적인 과제라고 할 수 있습니다. 유전자 변형 생물체(GMO)에 대한 막연한 불안감이 존재하지만, 지난 25년 동안 전 세계 수십억 명의 인구가 이를 섭취해 왔음에도 불구하고 유해성이 입증된 사례는 단 한 건도 없었습니다. 과학계는 GMO 개발 단계에서 아미노산 서열 분석을 통해 알레르기 유발 가능성을 철저히 검증하며 안전성을 확보하고 있습니다. 우리가 일상적으로 섭취하는 일반 식품에서도 개인차에 따른 알레르기가 발생할 수 있다는 점을 고려한다면, GMO 기술은 과학적 근거에 기반한 안전한 식량 생산 기술로 이해되어야 합니다. 최근 주목받는 유전자 편집 기술은 외부 유전자를 주입하는 GMO와 달리, 작물 자체의 유전자 서열을 정밀하게 교정하는 방식입니다. 이는 자연계에서 발생하는 돌연변이 육종과 원리적으로 구분되지 않아 안전성 논란에서 비교적 자유롭다는 장점이 있습니다. 특히 크리스퍼-카스9과 같은 혁신적인 시스템의 등장은 정밀 육종의 시대를 열었으며, 이를 통해 기후 변화에 대응할 수 있는 유용한 형질을 신속하게 구현할 수 있게 되었습니다. 이러한 기술적 진보는 인류가 직면한 식량 위기를 극복할 강력한 도구가 될 것입니다. 식물은 세포 하나가 완전한 개체로 재생될 수 있는 '전분화능'이라는 놀라운 능력을 갖추고 있어 생명공학 연구에서 동물보다 훨씬 유리한 고지를 점하고 있습니다. 또한 지구상에서 태양 에너지를 유기물로 전환하여 생태계 전체에 에너지를 공급하는 유일한 생산자이기도 합니다. 이러한 식물의 생물학적 잠재력은 단순히 먹거리를 제공하는 수준을 넘어, 인류가 직면한 에너지 문제와 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 열쇠를 쥐고 있다고 해도 과언이 아닙니다. 2050년 세계 인구는 100억 명에 달할 것으로 예상되며, 기후 변화로 인한 경작지 감소는 식량 안보를 심각하게 위협하고 있습니다. 전통적인 육종 방식만으로는 급증하는 식량 수요를 감당하기에 한계가 있으므로, 현대 생명공학 기술을 활용한 종자 개량은 선택이 아닌 필수입니다. 미래에는 극심한 온난화로 인해 거대한 실내 식물원 형태의 농업이 보편화될 가능성도 제기되고 있습니다. 인류의 지속 가능한 미래를 위해서는 과학 기술을 바탕으로 한 식량 생산 효율의 극대화가 절실히 요구되는 시점입니다.

김주곤

카오스재단카오스강연

생명과학

[과학관Life] 생태텃밭 비벼비벼 비빔밥

과천과학관 생태텃밭의 신선한 채소들을 모티브로 하여 클레이를 이용한 비빔밥 만들기를 시작해 봅니다. 가장 먼저 준비할 재료는 주황빛이 선명한 당근입니다. 노란색과 빨간색 클레이를 적절히 섞어 당근 특유의 색감을 표현하고, 물방울 모양으로 빚어 형태를 잡습니다. 당근에 풍부한 베타카로틴 성분은 노화 방지에 탁월한 효과가 있다고 알려져 있어 건강에도 매우 좋습니다. 도구를 활용해 당근 표면의 질감을 살리고 연두색 줄기까지 정교하게 만들어 완성합니다. 다음으로는 시원한 맛을 내는 무를 만들어 볼 차례입니다. 흰색 클레이를 둥글고 긴 타원형으로 빚은 뒤, 윗부분에는 연두색 클레이를 얇게 씌워 실제 무의 생동감을 더해줍니다. 손바닥 사이에서 살살 비벼 자연스러운 형태를 만들고, 도구를 이용해 뿌리 부분의 디테일과 잎사귀가 돋아날 자리를 표현합니다. 세 장의 잎사귀를 만들어 머리 쪽에 고정하면 밭에서 막 뽑아 올린 듯한 싱싱한 무가 완성됩니다. 이러한 세밀한 작업은 관찰력을 기르는 데 큰 도움이 됩니다. 비빔밥의 풍미를 더해줄 버섯과 콩나물도 빼놓을 수 없습니다. 버섯은 흰색과 노란색을 섞어 아이보리색 기둥을 만들고, 빨간색과 검은색을 조합해 깊이 있는 색감의 갓을 씌워줍니다. 갓 표면에 도구로 무늬를 새기면 더욱 사실적인 모습이 됩니다. 이어 노란색과 흰색 클레이로 콩나물의 머리와 줄기를 각각 표현합니다. 가느다란 물방울 모양으로 빚은 줄기에 노란 머리를 붙여 여러 개를 모아두면, 비빔밥의 아삭한 식감을 시각적으로 완벽하게 재현할 수 있습니다. 애호박과 달걀프라이는 비빔밥의 색감을 더욱 풍성하게 만들어줍니다. 애호박은 속살을 먼저 만든 뒤 연두색 껍질로 감싸고, 끝부분의 갈색 질감과 꼭지까지 세밀하게 묘사하여 완성도를 높입니다. 달걀프라이는 흰색 클레이를 둥글게 눌러 펴고, 기름에 튀겨진 듯한 울퉁불퉁한 가장자리를 표현한 뒤 선명한 노란색 노른자를 가운데 올립니다. 정성껏 빚은 채소 모형들은 실제 요리를 하는 듯한 즐거움을 선사하며, 아이들의 소근육 발달과 예술적 감각을 동시에 자극하는 훌륭한 놀이가 됩니다. 모든 재료가 준비되었다면 이제 본격적으로 비빔밥을 완성할 시간입니다. 접시에 흰색 볼클레이를 쌀밥처럼 넉넉히 깔고, 정성껏 만든 당근, 무, 버섯, 애호박, 콩나물을 한 움큼씩 보기 좋게 올립니다. 여기에 빨간색과 검은색을 섞어 만든 진한 고추장 한 숟갈과 달걀프라이를 얹으면 시각적으로 완벽한 비빔밥이 탄생합니다. 참기름 한 방울을 떨어뜨려 비벼 먹는 상상을 하며 나만의 건강한 비빔밥을 만들어 보는 과정은 창의력과 생태 감수성을 동시에 키워줍니다.

국립과천과학관곤충 Life🐝

생명과학

[강연] 식물은 빛을 어떻게 인지할까? - 광합성과 빛 (1) _최길주 교수 | 2015 가을 카오스 강연 '빛 색즉시공' 4강 | 4강 ①

식물은 눈, 코, 입이 없지만 우리와 마찬가지로 살아있는 생명체입니다. 어린 시절 누구나 한 번쯤 '식물은 눈이 없는데 어떻게 세상을 볼까?'라는 순수한 의문을 가져본 적이 있을 것입니다. KAIST 최길주 교수는 이러한 유년기의 호기심을 평생의 연구 주제로 삼아 식물의 광수용체인 피토크롬을 연구해 왔습니다. 식물은 단순히 수동적으로 존재하는 것이 아니라, 주변 환경을 인식하고 그에 맞춰 반응하며 살아가는 능동적인 존재라는 점을 이해하는 것이 식물학 연구의 시작입니다. 식물이 빛을 본다는 사실은 일상 속에서도 쉽게 관찰할 수 있습니다. 땅속에 심은 강낭콩은 싹이 터서 아래가 아닌 위를 향해 자라나며, 지표면을 뚫고 나오자마자 잎을 펼치고 녹색으로 변합니다. 또한 아파트 베란다의 화초가 창가 쪽으로 몸을 기울여 자라는 굴광성 현상은 식물이 빛의 방향을 정확히 인지하고 있음을 보여주는 명확한 증거입니다. 이러한 행동은 식물이 빛을 시각적으로 인지하지 않고서는 불가능한 정교한 반응이며, 식물 나름의 방식으로 세상을 보고 있다는 것을 의미합니다. 식물은 단순히 빛의 유무뿐만 아니라 빛의 파장까지도 구별해냅니다. 상추 씨앗의 경우, 670나노미터의 적색광을 쬐어주면 발아가 촉진되지만, 730나노미터의 원적색광을 쬐어주면 발아가 억제됩니다. 이는 식물이 자신이 받은 빛이 어떤 색인지, 즉 어떤 파장의 에너지를 흡수했는지를 정밀하게 판단하고 있음을 보여줍니다. 이러한 정교한 빛 감지 능력은 식물이 단순히 빛을 받는 것에 그치지 않고, 주변 환경의 변화를 깨닫고 그에 맞춰 생애 주기를 조절하는 핵심적인 역할을 합니다. 빛이 없는 어둠 속에서 자란 식물은 콩나물처럼 줄기가 길고 잎이 노란 상태를 유지하는데, 이는 빛을 찾아 빠르게 지상으로 올라가기 위한 생존 전략입니다. 반면 빛을 받으면 줄기 성장은 억제되고 잎이 넓어지며 광합성을 준비하는 형태로 변합니다. 또한 강낭콩 잎이 낮에는 펼쳐지고 밤에는 처지는 현상이나 사과가 빛을 받아 안토시아닌을 만들어내는 과정 역시 식물이 빛을 실시간으로 감지하고 그 정보를 생리적 변화로 연결하고 있음을 잘 보여주는 사례라고 할 수 있습니다. 식물이 이토록 필사적으로 빛을 보려는 이유는 생존에 필수적인 광합성 때문입니다. 식물은 엽록체 내의 엽록소와 카로틴 같은 색소를 이용해 빛 에너지를 포획하고, 이를 탄수화물이라는 화학 에너지로 전환합니다. 스스로 에너지를 생산해야 하는 식물에게 빛은 단순한 정보 이상의 생명줄과 같습니다. 따라서 식물은 자신이 광합성을 하기에 가장 적합한 명당을 찾고, 그곳에서 최대한의 에너지를 얻기 위해 끊임없이 빛의 상태를 살피며 그들만의 방식으로 세상을 탐색합니다.

최길주

카오스재단카오스강연

물리학
생명과학