바다 속에서 영그는 과학기술 강국의 꿈 (매일경제 2008.0826)

[커버스토리] 바다 속에서 영그는 과학기술 강국의 꿈

해양과학기술이 곧 국력　 미래 성장동력 바다서 자원부국 꿈 일궈 3천억弗 청정에너지, 가스하이드레이트 독도 인근 매장

여러분은 지구에서 70%를 차지하고 있는 바다에 대해 깊이 생각해 본 적이 있나요? 바다 전체 평균 수심은 3962m고 육지 평균 고도는 약 840m입니다. 육지에 있는 흙으로 바다를 메운다면 지구는 평균 수심 3000m 이상의 물로 덮이게 될 것입니다. 말 그대로 지구는 물로 이루어진 바다의 행성이라고 부를 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 인류는 40억㎞ 넘게 떨어진 해왕성에 우주선을 보내면서도 고작 10㎞ 바다 속에 대해 제대로 아는 것이 없습니다. 높은 수압과 냉장고처럼 차가운 수온, 빛이 도달하지 않는 암흑 등 극한 환경 때문이지요. 그러나 21세기 들어 세계 각국은 해양에 대한 관심과 연구를 통해 인류가 직면한 문제를 풀기 위한 치열한 경쟁을 시작했습니다. 특히 해양국가를 지향하는 일본과 중국을 지척에 둔 대한민국에 국가 해양과학기술 수준은 미래를 결정짓는 중요한 요소가 되고 있습니다. 해양과학기술(MTㆍMarine Technology)은 21세기 들어 새로운 화두로 떠오르고 있습니다. 물 속에서도 자유롭게 호흡하고 통신을 할 수 있으며, 고래만 한 광어를 길러내는 등 다양한 인류의 요구를 현실로 만들기 위한 연구가 계속되고 있지요. 그럼 MT는 어떤 내용을 담고 있는 학문일까요? 해양학을 근간으로 물리학 생물학 화학 지질학 등 기초과학 분야가 한 축을 형성하고 조선공학 기계공학 전자공학 등 응용공학이 또 다른 한 축을 이루는 융합 학문이라고 할 수 있습니다. 뛰어난 능력을 가진 다양한 분야 과학자들이 협업을 해야만 좋은 연구성과가 나오는 종합예술인 셈입니다. ◆ 해양 생명공학이 뜬다 = 해양생명공학은 전 세계적으로 가장 각광받는 분야 중 하나입니다. 그 이유는 바다에 존재하는 해양생물의 다양성 때문입니다. 바다에 사는 해양생물은 어림잡아 1000만종이 넘고 지구의 생물 중 80% 이상이 존재한다고 알려져 있습니다. 그중 60%는 전혀 발견되지 않은 새로운 종일 것으로 추측됩니다. 지금까지 육지 미생물에서 발견한 생리활성물질은 1만6000여 종으로 이 중 120여 종이 의약품으로 개발됐습니다. 하지만 이제 육지의 미생물이나 식물에서 찾을 만한 의약품은 거의 바닥난 상태입니다. 이제 해양생물이 새로운 대안으로 떠오르는 이유입니다. 실제로 1970년대부터는 해양신물질과 해양천연물에 대한 본격적인 연구가 시작됐습니다. 열대해역에 사는 해면동물에서 강력한 항암활성을 가진 `아라티`와 `아라유`라는 물질이 발견됐고, 이 물질들은 이후 항암제와 항바이러스제로 개발돼 의약품 개발에 선도적인 역할을 담당했습니다. 해양생물의 독특한 성질도 주목받고 있습니다. 예를 들어 해면동물은 기생충의 번식을 막기 위해 화학물질을 만들어 내는데 이런 물질은 암세포를 죽이는 항암제로 개발될 가능성이 높습니다. 원뿔달팽이는 독으로 먹이를 마비시켜 죽이는데 이 독은 간질병 환자의 치료제로 쓰일 전망입니다. 해안에서 흔히 볼 수 있는 우렁쉥이(멍게)의 정자에는 난자에 화학적인 변화를 일으키는 단백질이 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 불임 남성의 정자에는 이런 단백질에 결함이 있으므로 우렁쉥이가 불임 남성의 치료에 이용될 수 있습니다. 해양과학은 해양영토와 자원을 적극적으로 보호하는 첨병 구실도 수행한다. 사진은 마라도 서남쪽 149㎞에 해상 36ｍ 높이로 설치된 이어도 해양과학기지. `바다의 해적`으로 불리며 쓸모없이 버려지던 불가사리 역시 의약품 개발 분야에서 효자로 떠오르고 있습니다. 최근 불가사리는 혈전치료제나 칼슘제, 고지혈증 치료제, 항균제, 항알레르기제, 면역증강제 등 다양한 용도로 이용되고 있습니다. 하지만 해양생물이나 미생물을 이용한 신약개발 과정에는 많은 어려움이 있는 것이 사실입니다. 의약품으로 개발하기 위해서는 여러 단계의 임상시험을 거쳐야 하고 많은 양의 물질이 필요하지요. 미래 과학자인 여러분들의 도움이 필요한 부분입니다. ◆ 해양과학은 국익 수호의 첨병 = 여러분은 일본이 독도를 일본의 영토라고 주장하는 이유에 대해 생각해보셨나요? 물론 일본의 억지 주장에는 여러 가지 이유가 있지만 최근 가장 주목받는 것이 독도와 울릉도를 포함한 동해에 광범위하게 존재하는 것으로 알려진 `가스하이드레이트` 때문입니다. 가스하이드레이트는 천연가스가 저온이면서 고압 상태에서 물과 결합해 형성된 고체 에너지원입니다. 영구동토나 심해저에 주로 분포해 있는 물질로 화석연료 고갈에 따라 이를 대체할 가장 유력한 청정에너지원으로 주목받고 있습니다. 결국 우리의 영토를 일본의 야욕으로부터 지키기 위해서는 동해에 대한 연구와 탐사를 통해 동해를 정확히 알고 실효적으로 지배하는 것이 중요합니다. 이를 위해 이달 중순 우리 정부는 독도 문제를 종합적으로 연구할 독립연구소인 독도연구소를 개소했습니다. 해양연구원도 9월 부설 동해연구소를 열고 동해와 독도에 대한 과학적인 연구와 탐사에 주력할 방침입니다. 가스공사는 ｔ당 천연가스 가격을 500달러로, 적게 잡더라도 동해에 묻혀 있는 가스하이드레이트가 3000억달러 이상의 가치가 있는 것으로 보고 있습니다. 최근 ｔ당 실제 수입가격(LNG 기준)이 760달러까지 상승한 것을 생각하면 실제 가치는 4500억달러를 넘는 셈입니다. 동해에 대한 집중적인 연구와 탐사가 필요한 또 다른 이유입니다. 해양과학이 국익을 적극적으로 보호하는 수단이 된 예는 더 있습니다. 바로 이어도 과학기지입니다. 이어도는 제주 서귀포시 마라도에서 서남쪽으로 149㎞ 떨어진 수중 암초지대로 주변 해역엔 천연가스와 원유가 풍부하게 매장돼 있는 것으로 추정됩니다. 우리 정부는 1995년부터 2003년까지 212억원을 투입해 공사를 진행한 끝에 이어도(파랑도)에 해양 구조물인 과학기지를 설치했습니다. 해상 36m 위로 솟아 있는 과학기지에는 헬리콥터의 이ㆍ착륙이 가능한 시설장과 등대, 관측탑, 통신탑, 태양광발전장치, 풍력발전장치, 담수탱크, 오폐수처리시설 등을 갖추고 있지요. 평상시에 무인으로 운영되는 과학기지의 주요 기능은 남해 해역의 해양과 기상 상태를 실시간으로 모니터링해 기상과 어장 예보의 적중률을 높이고 해상 교통안전과 해난재해 방지에 필요한 정보를 확보하는 것입니다. 하지만 이어도 과학기지는 우리의 영해를 실효적으로 지배한다는 정치적, 안보적 의미도 갖고 있습니다. 이어도 인근에 대한 체계적인 정보수집과 연구는 우리의 국토를 지켜주는 또 다른 효과를 내고 있는 셈입니다. ■ 후 원 = 한국과학문화재단 / 한국원자력문화재단 / 녹십자 / 신한은행 / 에버리치 / 교보 / 한국투자증권 / 동양종합금융증권