잼있는게임 아무리 머리를 싸매고 고민을 해도 해결되지 않던 문제의 답이 의외로 산책을 하거나 잠을 자고 난 뒤 떠오르는 수가 있다.
뇌과학자인 정민환 KAIST 교수(64)에 따르면 우리 뇌에는 특정 과제를 수행할 때 활성화되는 ‘과제 네트워크’와 내적 사고를 할 때 활성화되는 ‘디폴트 네크워크’가 있다. 디폴트 네트워크는 우리가 멍하니 쉬고 있을 때도 작동한다. 이 과정에서 자신도 모르게 새로운 아이디어가 떠오르는 것이다.
지난 18일 경향신문사에 만난 정 교수는 “인간을 다른 동물과 다른 특별한 종으로 만드는 것은 상상력, 창의력, 혁신 능력이며 이는 뇌의 자발적 활동과 밀접한 관계가 있다”고 말했다.
최근 출간된 <기억의 미래>(푸른숲)은 인간만이 지닌 혁신 능력의 원천인 뇌신경망의 구조를 설명한 교양과학서다. 책은 2023년 미국 콜롬비아대학교 출판부에서 나온 의 한국어판으로, 뇌과학에 관심이 있는 독자를 상정했던 영어판과는 달리 뇌과학 지식이 없는 일반인도 이해할 수 있게 구성했다.
뇌의 기억 메커니즘은 컴퓨터와는 다르다. 컴퓨터는 정해진 위치에 정보를 저장하고 필요할 때 그 정보를 꺼낸다. 정보 자체는 저장할 때나 꺼낼 때의 차이가 없다. 뇌에서는 하나의 신경망에 여러 정보가 겹쳐지는 방식으로 정보가 저장된다. 이 때문에 우리 기억은 저장될 때마다 조금씩 바뀌는데, 여기에 인간만이 갖는 창의성의 비밀이 숨어 있다.
인간의 혁신 능력과 관련해서 흥미로운 점은 뇌에서 기억을 담당하는 부위인 해마가 상상에도 관여한다는 점이다. 해마는 사건의 궤적을 저장할 뿐만 아니라 일어나지 않은 사건을 상상할 수도 있다.
“우리의 기억은 과거를 그대로 저장하기보다는 미래를 대비하기 위한 것입니다. 한정된 경험을 바탕으로 시뮬레이션을 하는 거죠. 어떤 사건을 정확하게 기억하는 것보다는 여러 가지 시뮬레이션을 해두는 것이 생존에 훨씬 유리하기 때문일 겁니다.”
시중에는 창의성을 키워준다는 책들이 쏟아지고 있지만, 정 교수는 창의성을 억지로 키울 수는 없다고 말했다. “쉬거나 자고 있을 때도 기억들이 조합이 돼서 새로운 아이디어가 떠오르는 건 누구나 다 가지고 있는 능력입니다. 그렇기 때문에 억지로 키울 수는 없어요. 우리가 할 수 있는 최선은 다양한 분야에 관심을 기울이고 그 안에서 사고의 폭을 넓히는 것입니다. 독서가 가장 효율적인 방법입니다.”
정 교수에 따르면 현행 AI는 1000억개의 신경세포와 100조개의 시냅스를 지닌 복잡한 뇌를 “질적으로 조악하게 모사하는 수준”으로, “질적인 결함을 양(심층신경망의 층수와 엄청난 학습량)과 속도로 메우고” 있다. 뇌의 장점인 직관과 통찰, 공감 능력, 자기반성과 메타인지(생각에 대한 생각) 능력은 갖추지 못했다. 게다가 LED 전구 한 개(20와트)에 필요한 전력이면 충분한 뇌와 달리, AI는 엄청난 전력을 소모한다.
정 교수는 AI가 인간을 지배할 수 있다는 우려에 대해서는 단순히 계산 능력이 앞선다고 해서 인간을 지배할 수 있는 것은 아니라면서도 의사결정 권한을 AI에 과도하게 위임해서는 안 된다고 말했다. “핵무기의 경우와 마찬가지로 AI를 어떻게 설계하고 누가 어떤 목적으로 사용하느냐를 인류가 스스로 결정해야죠.”
정 교수는 기초과학 분야 연구자들이 안정적으로 연구할 수 있는 제도적 지원이 필요하다고 말했다. “젊은 인재들이 의대로 쏠리는 건 안정적인 커리어 경로 때문입니다. 금전적 보상이 크지 않더라도 가슴을 뛰게 하는 연구를 안정적으로 할 수 있다면 연구자의 길을 걷겠다는 학생들이 많습니다. 대학-연구소-기업을 잇는 다양한 경로, 장기적인 펀딩, 연구자 중심 연구소 등 제도적 장치를 마련해야 합니다.”
전주시와 완주군의 통합 문제에 대한 이야기를 처음 들은 것은 삼례 그림책미술관에 강의를 다니던 작년이었다. 농촌의 읍 단위에서는 드물게 시를 읽는 시간을 가져보자는 ‘신선한’ 제안을 받아들여 지난해 여름부터 가을까지 드나들게 된 것이다. 처음에 통합 이야기를 들었을 때, 도대체 이 식상하고 진부한 상상력은 언제쯤 사라지나 답답하기만 했다.
완주군은 동쪽 지역인 동상면 사봉리에서 만경강이 발원하는 지역이다. 고산면에서 북쪽 물길과 만나 ‘강’이라는 지위를 얻는 이 강물이 완주군을 빠져나가기 전에 소양천과 전주천을 받아들여 전라도 북부 지방의 젖줄이 된다. 강이 흐르다 범람하다 하면서 만들어진 평야를 충적평야라고 하는데, 완주군의 경우 봉동읍에서 시작돼 삼례읍에 이르는 널찍한 들판이 생겼다. 강을 중심으로 하자면 호남평야는, 동진강과 섬진강 상류를 수원지로 둔 호남평야 ‘남접’과 만경강 중심의 호남평야 ‘북접’으로 나눌 수 있다.
1894년에 전봉준, 손화중, 김개남을 중심으로 일어난 동학농민혁명은 바로 동진강과 만경강이 만든 들판이 일으킨 것과 진배없다. 그런 차원에서 삼례는 동학농민혁명의 불길이 북쪽으로 향하자면 자연스레 거쳐야 하는 들판이었다. 전봉준에 대한 심문 기록인 ‘전봉준 공초’에는 전봉준이 삼례에서 2차 봉기를 일으킨 이유로, 삼례가 교통의 요충지이며 사람들이 머물 주막이 많다는 진술이 나온다. 일제강점기 초기만 해도 삼례, 봉동 지역에 비해 하류에 있는 익산이나 군산 지역은 농토가 거칠었다. 도리어 서해의 만조 때 바닷물에 침수되기도 해 익산 지역의 일본인 지주 후지이 간타로는 농토를 개간하는 데 ‘일본도와 권총’을 동원해야 했다는 기록이 있다. 반면에 삼례와 봉동 지역은 만경강물을 쉽게 이용할 수 있어 진즉부터 옥토였다. 따라서 전봉준의 삼례 선택은 여러모로 전략적이었다.
통합 땐 만경강 하천 습지 위협
모든 강의 보존이 필수적인 이유는 기후변화 때문이기도 하다. 2007년 기준, 전 세계 육지의 5~8%에 불과한 습지가 매년 830Tｇ(테라그램), 즉 8억3000만t의 탄소를 흡수하는 것으로 밝혀졌다. 2024년 환경부 산하 국립낙동강생물자원관의 조사에 의하면 2.62㎢의 넓이인 우포늪이 11만6000t의 탄소를 저장하고 있다. 이산화탄소량으로는 42만3703t이다. 아울러 국내의 현존 습지가 우포늪과 동일한 환경이라면 5106만6564t의 탄소를 저장할 수 있다고도 밝혔다. 이는 2021년 기준 광물산업(2897만t)과 화학산업(3347만t)이 배출하는 연간 탄소량의 80%를 넘는다. 이 말을 하는 것은 만경강의 강변이 인상적인 하천 습지이기 때문이며 특히 완주군 구간 중에서 산천 습지는 이미 2019년에 전라북도 지속가능발전협의회 등에서 그 가치를 주목하기도 했다.
하지만 전주시와 완주군의 통합으로 인한 도시화는 언제고 만경강 하천 습지를 위협할 수 있다. 이는 기후위기가 인류의 생존을 크게 위협하는 현재 시점에서 무엇보다 중요한 사안이다. 그런데 익산시는 만경강 수변도시 조성 사업을 벌이고 있으며, 전주시와 완주군을 통합하고 난 다음에 익산시와도 통합해 메가시티를 만들자는 망상도 등장하고 있다. 지금 당장은 전주시와 전북도가 만경강을 보존하겠다고 약속할 수 있겠지만, 전주시는 이미 전주천의 버드나무를 베어버린 데 이어 물억새와 갈대도 ‘벌초’한 에코사이드(ecocide)를 저지른 적이 있고 익산시는 만경강 수변도시 조성 사업을 밀어붙이고 있다. 도시화는 필연코 자연 생태계를 파괴한다. 하지만 살아 있는 강이 지역 주민들에게 주는 정서적, 문화적 가치(조금 더 창조적으로 생각하면 경제적 가치까지)가 도시화보다 백배, 천배 더 가치와 의미가 있는 것은, 상식 있는 사람이라면 누구나 수긍하는 문제다.
자연생태계, 도시화보다 큰 가치
9월 초 즈음에 전북지사 김관영, 전주시장 우범기, 완주군수 유의태와 전주 지역구 의원 이성윤, 완주 지역구 의원 안호영 등이 간담회를 가질 예정이라는 소식이다. 죄다 임기가 정해진 선출직들이다. 지극히 피상적인 정치적, 경제적 이해관계를 떠나 고향의 미래가 무엇인지 깊고 현명한 대화가 오가길 바란다.
현대 생태학의 초석을 다진 인물인 미국의 생태학자 유진 오덤은 저서 <생태학>에서 다음과 같은 말을 남겼다. “도시에서의 삶이 유지되려면 도시에서 생산된 부의 일부는 자연 및 농업 환경을 보전하고, 보조하며, 수선하기 위해서 사용되어야 한다.” 지금 중요한 것은 도시의 농촌 정복이 아니라 농촌을 살려서 도시와 농촌이 지금보다 더 ‘좋은 삶’을 사는 것이다. 그런데 전북도와 전주시는 그 반대 방향으로 가려고만 한다.
나는 전주시에서 태어나 유년기를 지냈고 완주군에서 청소년이 되었다. 어머니와 동생은 지금도 완주군민이다.
희귀질환인 ‘신경섬유종증’을 앓고 있는 환자 A씨(22)는 병원으로부터 자신이 처방받고 있던 치료제에 국민건강보험 급여 적용이 되지 않는다는 소식을 들었다. 주치의는 A씨의 병세가 급격히 악화될 우려가 있어 투약을 중단하면 안 된다고 당부했으나, 비급여로 매달 2000만원에 달하는 약값 전액을 부담할 도리가 없다 보니 결국 치료를 중단할 수밖에 없었다.
신경섬유종 환자들이 치료제의 건보 급여 적용 기준이 명확하지 않아 치료 중단은 물론 생명까지 위협받는 상황에 놓일 수 있다고 문제를 제기했다. 신경섬유종 환우회는 지난 21일 서울 서초구 건강보험심사평가원(심평원) 앞에서 A씨의 사례와 관련해 일관된 급여 기준을 마련하라며 시위에 나섰다.
22일 의료계 취재를 종합하면 해당 질환 치료제인 코셀루고(셀루메티닙)는 3~18세 연령의 신경섬유종증 1형 환자 중 수술이 불가능한 총상 신경섬유종을 동반했을 경우 건강보험 급여를 적용받을 수 있다. 이전부터 코셀루고를 투여하다 19세 이상이 된 환자는 진료 의사가 지속적인 투여가 필요하다고 판단하는 객관적 사유와 투여소견서를 제출할 경우에 급여를 인정받을 수 있다.
환우회는 A씨를 진료하는 의료진이 지속 투여가 필요하다는 소견서를 제출했고 당국이 정한 기준에 부합하는 치료를 진행했음에도, 두 차례나 급여 불인정 조치를 통보받았다는 점을 지적했다. 두 차례 모두 각기 다른 사유가 제시돼 명확한 기준을 파악하기도 어려웠다고 했다. 임수현 환우회장은 “같은 질환, 같은 조건임에도 급여 적용 여부가 달라지는 상황이 반복된다면 결국 환자의 생명을 놓고 판단이 갈리는 일이 계속될 수밖에 없다”고 말했다.
신경섬유종증은 유전자 돌연변이가 원인이 되어 신경계와 뼈, 피부 등에 발육 이상이 나타나는 질환이다. 가장 흔히 발생하는 1형은 보통 10세 이전에 진단되는데, 나이가 들수록 증상이 악화되는 쪽으로 진행하기 쉽다. 특히 1형 환자의 20~50%는 얼굴, 척추나 내부 장기 주변까지 온몸에 생길 수 있는 총상 신경섬유종 증상으로 더욱 고통받는다. 이 종양은 성장하면서 계속 자라나기 때문에 수술을 진행해도 완벽한 제거가 어렵고 재발 위험이 높다. 신체 기형이나 시력·청력·인지능력의 손상 및 다양한 합병증을 동반해 적절한 치료가 없으면 생명을 위협할 수 있다.
이 질환을 치료하는 의사들도 급여 적용 기준이 오락가락하는 경우가 많아 환자들의 고충이 크다고 지적했다. 이범희 서울아산병원 소아청소년과 교수는 “현재 급여 기준이 존재함에도 환자마다 적용 결과가 달라지는 상황은 의료 현장에서 큰 혼란을 초래한다”며 “기준은 단지 존재하는 것에 그쳐서는 안 되며 모든 환자에게 공정하고 일관되게 적용되어야 한다”고 말했다.
심평원은 환자에 대한 권리 구제 절차가 남아 있다는 입장을 밝혔다. 심평원 관계자는 “제출한 자료와 의사소견서 등을 종합적으로 검토하여 명시된 심사기준을 바탕으로 판단한 사안”이라며 “향후 병원에서 객관적인 사유와 투여소견서 등을 추가 제출할 경우 재검토할 예정”이라고 밝혔다.
포스코퓨처엠이 21일 프리미엄 전기차용 울트라 하이니켈 양극재와 스탠다드 전기차용 고전압 미드니켈 양극재의 파일럿(시제품) 개발에 성공했다고 밝혔다.
울트라 하이니켈 양극재는 니켈 함량을 95% 이상으로 늘려 에너지 밀도를 높인 양극재로, 주행거리를 극대화한 프리미엄 소재로 평가된다.
현재 니켈 함량이 80% 이상인 ‘N8x’ 하이니켈 양극재를 생산하는 포스코퓨처엠은 울트라 하이니켈 양극재 개발을 계기로 미국, 유럽 등 선진시장의 프리미엄급 전기차는 물론, 미래교통수단으로 주목받는 도심항공교통(UAM) 시장으로까지 진출 범위를 확대할 계획이다.
향후 모빌리티의 인공지능(AI) 활용 확대와 자율주행성능 고도화에는 다량의 전력 사용이 필수적이므로, 에너지 밀도를 극대화한 울트라 하이니켈 양극재 수요는 더 늘어날 것으로 전망된다.
울트라 하이니켈 양극재는 상대적으로 열 안정성이 낮고 배터리 수명도 짧다고 알려져 있다.
포스코퓨처엠은 주요 원료를 하나의 단위 입자 구조로 결합해 단단할 뿐만 아니라 균열이 적고, 열 처리를 통한 형상 결정 공정의 생산성을 키워 원가 경쟁력도 확보한 단결정 소재를 기존 다결정 소재와 복합 사용해 이런 약점을 보완했다고 설명했다.
고전압 미드니켈 양극재는 고가인 니켈 함량 비율을 60% 내외로 낮추고 이로 인해 발생하는 에너지 밀도 저하 문제는 고전압을 통해 해결한 제품이다.
망간 비율을 높이고 단결정화를 통해 충·방전 시 수축·팽창을 최소화함으로써 구조의 안전성도 높였다고 한다.
포스코퓨처엠 관계자는 “이번 개발 제품에 대한 국내외 완성차 및 배터리 업계의 요청에 대응해 적기에 생산하고 공급할 수 있도록 양산 기술을 확보할 계획”이라며 “그룹 미래기술연구원을 중심으로 황화리튬, 고체전해질, 리튬메탈음극재 등 차세대 소재 연구개발에도 힘을 쏟겠다”고 말했다.