과학 포털 iKAOS

[연구뭐하지?] 김종성 교수_서울대학교 '해양저서생태학 연구실' | 해양생태계, 가꾸고 지키는 노력을 계속해야 합니다!

서울대학교 지구환경과학부의 벤토스 연구실은 해양 생태계의 신비를 밝히기 위해 끊임없이 탐구하는 곳입니다. 이곳에서는 바닷가와 먼 바다를 누비며 다양한 해양생물을 채집하고, 그들에게 이름을 부여하며 적합한 서식지를 찾는 연구를 수행합니다. 단순히 생물을 분류하는 것에 그치지 않고, 각 생명체가 바다라는 거대한 환경 속에서 어떻게 살아가는지를 심도 있게 탐구하며 해양 생태계의 근본적인 원리를 이해하고자 노력하고 있습니다. 연구실의 핵심 활동 중 하나는 해양생물을 대상으로 한 생리 반응 실험입니다. 세포와 단백질 수준부터 개체군과 군집에 이르기까지, 해양 생태계 전반의 반응을 다각도로 분석합니다. 연구진은 온도 변화나 고염분과 같은 극한 환경, 혹은 유해 물질 노출이라는 특수한 조건을 설정하여 해양생물들이 이에 어떻게 대응하고 방어 기작을 작동시키는지 관찰합니다. 이러한 정밀한 실험을 위해 연구실에서는 항상 생물을 건강하게 가꾸고 유지하는 데 심혈을 기울입니다. 벤토스 연구실은 구성원들의 넘치는 에너지와 체계적인 기록 문화가 공존하는 독특한 공간입니다. 교수님과 학생들은 스스로를 '팔방미인'이라 칭할 만큼 학업과 열정적인 생활 모두에 진심을 다합니다. 특히 모든 현장 조사 사진과 세미나 자료, 실험 과정의 세세한 부분까지 기록으로 남겨 보관하는 전통은 연구의 연속성과 신뢰성을 높이는 밑거름이 됩니다. 다양한 개성을 가진 연구원들이 모여 웃음이 끊이지 않는 분위기 속에서 창의적인 연구 성과를 만들어내고 있습니다. 이들의 연구는 크게 구조, 기능, 건강성 평가라는 세 가지 축으로 분류됩니다. 구조 연구는 해양 생태계를 구성하는 해양생물의 종류와 그들 사이의 관계를 파악하며, 기능 연구는 해양생물과 환경이 상호작용하며 해양 생태계가 유지되는 메커니즘을 분석합니다. 마지막으로 건강성 평가는 퇴적물 내 오염도를 화학적, 생물학적, 생태학적으로 분석하여 해양이 얼마나 깨끗하게 유지되고 있는지 확인합니다. 이러한 다각적인 접근은 우리 바다를 보다 체계적으로 관리하고 보존하는 데 기여합니다. 자연은 인위적인 간섭이 최소화된 본연의 모습일 때 가장 아름답다는 것이 연구실의 철학입니다. 개발과 복원이라는 화두 속에서도 해양 생태계를 가꾸고 지키려는 노력은 멈추지 않습니다. 바다를 진심으로 사랑하고 현장 조사에 적극적으로 참여할 수 있는 인재들과 함께, 벤토스 연구실은 앞으로도 해양생물 다양성의 가치를 높이는 길을 걸어갈 것입니다. 우리 모두가 자연의 가치를 소중히 여기고 보전애 동참할 때, 건강한 바다의 미래를 기대할 수 있습니다.

김종성2

카오스재단연구뭐하지

지구환경과학

[강연] 과학자들의 퀴즈와 토론 (1) | 2017 카오스 콘서트 '지구, 생명, 인간' 2부 | 2부 ②

최근 인류는 스스로의 영향력이 지구 전체에 미치는 전례 없는 변화의 시대를 맞이하고 있습니다. 인류세, 초인류, 초지능과 같은 신조어들은 우리가 직면한 새로운 현실을 대변하며, 인류가 단순한 생물학적 존재를 넘어 지구의 운명을 결정짓는 주체로 거듭나고 있음을 시사합니다. 유발 하라리와 같은 학자들은 인류가 불멸과 행복을 추구하며 신적인 존재로 업그레이드될 것이라 예견하기도 합니다. 이러한 변화는 우리에게 설렘과 동시에 막연한 불안감을 안겨주며, 다가올 미래에 대해 과학적이고 철학적인 성찰을 요구하고 있습니다. 지질학적 관점에서 인류세의 도래는 뜨거운 논쟁의 대상입니다. 일부 전문가들은 대기 중 이산화탄소 농도의 급격한 증가나 핵실험으로 인한 방사성 물질의 축적, 그리고 대규모 생물 멸종의 흔적이 이미 지층에 기록되고 있다고 주장합니다. 반면, 인류세라는 명칭이 확정되려면 먼 훗날의 후손들이 오늘날의 지층을 조사했을 때 명확한 증거가 발견되어야 한다는 신중론도 존재합니다. 이는 단순히 과학적 정의를 넘어, 인류가 지구 환경에 남기는 흔적에 대해 얼마나 책임감을 가져야 하는지를 묻는 중요한 질문이기도 합니다. 인류의 영향력은 기후 변화를 넘어 생태계 전반의 구조적 변화로 이어지고 있습니다. 과거 매머드와 같은 대형 포유류의 멸종부터 현대의 호랑이나 늑대와 같은 포식자들의 실종에 이르기까지, 인간의 활동은 생물 다양성을 급격히 위축시켜 왔습니다. 이러한 인위적인 변화는 화석 기록으로 남아 미래 세대에게 인류의 발자취를 증명하게 될 것입니다. 우리가 만들어낸 수많은 인공 물질과 생태계의 변형은 지구 역사상 유례없는 사건으로 기록될 가능성이 크며, 이는 인류세라는 개념에 강력한 설득력을 부여하는 근거가 됩니다. 의학 기술의 발달로 인간 수명 150세 시대에 대한 논의가 활발해지고 있습니다. 일부 연구자들은 노화 방지와 수명 연장 기술이 조만간 가시적인 성과를 거둘 것이라 낙관하며, 인간이 소나무나 거북이처럼 장수하는 존재가 될 수 있다고 믿습니다. 하지만 생물학적 복잡성이 증가할수록 수명 연장의 한계가 뚜렷해진다는 반론도 만만치 않습니다. 단순한 생명체와 달리 인간과 같은 고등 생물은 유전적 조절 기제가 복잡하여 수명을 획기적으로 늘리는 데 더 큰 기술적 장벽이 존재하기 때문입니다. 수명 연장이 반드시 인류의 행복으로 이어질지에 대해서는 여전히 의문이 남습니다. 단순히 생물학적 수명을 늘리는 것을 넘어, 노년의 삶이 얼마나 건강하고 활기차게 유지될 수 있는지가 관건이기 때문입니다. 또한 기후 변화와 같은 환경적 스트레스가 전쟁이나 내전과 같은 사회적 갈등으로 번질 경우, 의료 기술의 혜택이 인류 전체의 평균 수명 증가로 이어지기 어려울 수도 있습니다. 결국 미래의 기술은 인간의 욕망을 충족시키는 도구를 넘어, 인류가 공동체로서 어떻게 지속 가능한 행복을 누릴 것인가에 대한 해답을 제시해야 합니다.

고형종, 안진호, 이관수, 이대열, 조성배

카오스재단카오스콘서트

생명과학
지구환경과학
뇌인지과학
융합

[강연] 명종대왕을 반성케 한 지진 (4) 패널토의 | 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 5강 | 5강 ④

지진학 연구의 핵심은 정확한 관측 자료를 생산하고 이를 토대로 사회적 안전망을 구축하는 데 있습니다. 한국지질자원연구원과 같은 전문 기관은 지진계를 통해 수집된 데이터를 분석하여 내진 설계의 기초 자료를 제공하며, 북한 핵실험과 같은 국가적 안보 상황에서도 중요한 정보를 가장 먼저 파악하는 역할을 수행합니다. 이러한 연구는 단순히 자연 현상을 기록하는 것을 넘어, 지진 조기 경보 시스템을 고도화하고 주요 국가 시설물의 대응 능력을 강화하는 실질적인 기술 개발로 이어져 국민의 안전을 지키는 밑거름이 됩니다. 국내 원자력 발전소의 안전성에 대한 우려는 후쿠시마 원전 사고 이후 더욱 높아졌습니다. 하지만 한국의 원전은 일본의 노후 원전과는 구조적으로 큰 차이가 있습니다. 우리나라는 가압경수로 방식을 채택하여 냉각 여유도가 높고 방사성 물질을 가두는 격납 건물이 훨씬 크게 설계되었습니다. 또한 후쿠시마 원전 사고를 교훈 삼아 해안 방벽을 높이고, 전원 상실에 대비한 이동형 발전기와 수소 폭발을 방지하는 수소 재결합기를 설치하는 등 다각적인 보강 조치를 완료했습니다. 원자로가 안정적으로 정지될 수 있는 시스템을 갖추는 것이 원전 안전의 핵심입니다. 활성단층 인근의 원전 건설에 대한 불안감도 존재하지만, 원전 부지는 선정 단계부터 엄격한 단층 조사를 거칩니다. 활성단층이 부지 내에서 발견되면 건설 허가가 나지 않으며, 인근 단층에서 발생할 수 있는 최대 지진 규모를 평가하여 내진 설계에 철저히 반영합니다. 최근에는 한국형 원전의 내진 설계 기준을 규모 7.0 수준인 0.3g까지 상향 조정하여 주요 시설뿐만 아니라 부수적인 계통 시설물까지 보강하고 있습니다. 이는 예상치 못한 강진이 발생하더라도 원전의 구조적 건전성을 유지하고 사고를 미연에 방지하기 위한 지속적인 노력의 일환입니다. 과거의 지진 기록을 과학적으로 분석하는 작업은 미래의 재난을 대비하는 데 중요한 단서가 됩니다. 조선왕조실록과 같은 역사 사료에 기록된 피해 상황을 정량화하여 당시의 지진 규모를 추정하며, 이를 공학적으로 검증하기 위해 당시의 건축 구조물을 재현하여 진동대 실험을 진행하기도 합니다. 이러한 시뮬레이션은 역사 속 지진이 현대의 구조물에 미칠 영향을 예측하게 해줍니다. 특히 최근 발생한 경주 지진의 정밀한 기록들은 향후 역사 지진 기록을 토대로 한 과학적 평가의 신뢰도를 높이는 데 매우 귀중한 자료로 활용될 것입니다. 지진학의 영역은 이제 지각의 흔들림을 측정하는 수준을 넘어 다양한 사회적 분야로 확장되고 있습니다. 테러 사건이나 선박 사고 발생 시 지진파 분석을 통해 정확한 발생 시각과 충격 에너지를 역산하여 사건의 진상을 규명하는 데 기여합니다. 더 나아가 외계 행성에 지진계를 설치하여 행성 내부 구조를 파악하거나 기후 변화를 연구하는 데도 활용됩니다. 지진계에 기록되는 미세한 잡음조차도 바람의 방향과 속도를 알려주는 중요한 정보가 되어, 행성 탐사와 환경 연구 등 과학의 지평을 넓히는 데 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 지진 조기 경보 시스템은 파괴력이 큰 S파가 도착하기 전, 속도가 빠른 P파를 먼저 감지하여 수 초에서 수십 초의 골든타임을 확보하는 기술입니다. 우리나라도 규모 5.0 이상의 지진에 대해 신속하게 정보를 전달하는 서비스를 시행 중이며, 이를 더욱 고도화하기 위해 관측망 확충과 연구 개발에 힘쓰고 있습니다. 일본의 사례처럼 오경보의 가능성을 사회적으로 어느 정도 용인하고 제도적으로 뒷받침하는 분위기가 형성된다면, 더욱 신속하고 과감한 지진 조기 경보 시스템을 구축하여 지진 발생 시 인명과 재산 피해를 최소화할 수 있는 대응 시간을 충분히 벌 수 있을 것입니다. 원전 사고라는 만약의 상황에 대비하여 정부는 백색, 청색, 적색의 3단계 비상 대응 체계를 운영하고 있습니다. 방사성 물질의 확산 범위에 따라 단계별로 대응하며, 특히 적색 비상 시에는 주민들을 신속히 대피시키는 소개 조치가 매뉴얼에 따라 이루어집니다. 전국에 설치된 방사선 감시기는 실시간으로 데이터를 공개하여 국민들이 직접 확인할 수 있도록 돕습니다. 또한 기류 분석을 통한 방사능 확산 예측 시스템인 아톰(ATOM)을 활용해 과학적이고 체계적인 주민 보호 대책을 수립함으로써, 비상 상황에서도 당황하지 않고 피해를 최소화할 수 있는 체계를 갖추고 있습니다.

선창국, 정승영, 홍태경

카오스재단카오스강연

지구환경과학